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文档介绍
2020高中化学 赢在起跑线-初高中衔接讲义
高中化学 赢在起跑线-初高中衔接讲义 课时目标 第一讲 物质的组成和分类 1.了解几个基本概念:元素、原子、原子团、分子、离子。 2.了解常见的物质分类方法。 知识点精讲 3.了解核素、同位素。 1.物质组成 从宏观上讲物质是由元素组成的。如水是由氢元素和氧元素组成的。元素只讲种类不讲个数。从微观上讲物质是由原子、分子或离子构成的。如金刚石是由碳原子构成的; 氢气是由氢气分子构成的;氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。原子、分子、离子既讲种类又讲个数。 2.元素 元素是指具有相同核电荷数的同一类原子的总称。元素在自然界有两种存在形式: 游离态和化合态。如氧元素在自然界既有游离态又有化合态存在形式;钠元素在自然界只有化合态形式,无游离态单质钠存在,实验室中钠是人工电解制取的。元素有金属元素和非金属元素两种。金属元素原子最外层电子数一般不超过 4 个,非金属元素原子的最外层电子数一般多于 4 个。在地壳中元素含量前四位的元素是:O、Si、Al 、Fe;在空气中含量最多的是:N、O;人体中前三位的是:O、C、H。 3.原子 原子是化学变化中的最小微粒。在化学变化过程中,原子不能再分,是最小粒子。但如果不考虑化学变化,原子还可分为更小的粒子,如质子、中子、电子等。在化学变化中原子的种类保持不变,即原子核中的质子和中子不发生变化,但原子的核外电子尤其是最外层电子数可能会发生变化。 4.原子团 多原子结合而成的集体。在化学反应中作为一个集体参加化学反应,包括复杂的离子和基(在有机化学中会学到,是不带电的原子团)。原子团也不是一成不变的,在化学 反应中可能被破坏。如高锰酸钾分解时,高锰酸根离子(MnO4-)发生变化转化为锰酸根离子(MnO42-)和二氧化锰。 5.离子 离子是带电的原子或原子团。离子可分为阳离子和阴离子。阳离子中质子数大于电子数;在阴离子中电子数大于质子数。由离子构成的化合物为离子化合物如氯化钠。在离子化合物中不存在分子,只存在阴、阳离子。 6.分子 分子是保持物质化学性质的一种微粒。同种物质的分子,化学性质相同;不同种物质 10 的分子,化学性质不相同。分子只能保持物质的化学性质,而物理性质如状态、密度、熔沸点是由该物质的大量分子聚集后所表现的性质,是宏观的。由分子构成的物质在发生化学变化时,变化后的分子不能保持原物质的化学性质。分子间是有距离且存在一定作用的。分子是由原子构成的,有单原子分子(如稀有气体 He)双原子分子(如 O2)和多原子分子(如 NH3、CH4)。 分子与原子的关系 分 子 原 子 区别 分子是稳定结构,可独立存在。分子由 原子组成。在化学反应中可以再分,分解成原子,原子再重新组成新的分子。 原子是不稳定结构,单个原子不能 独立存在(稀有气体原子除外),化学反应中不可再分。 作用 保持物质的化学性质 进行化学反应,在反应中重新排列 组合。 关系 分子 在一定条件下分解 相互结合 原子 10 7.物质分类 纯净物 金属:如 Na 、Fe 、Hg 单质 非金属:如 C 、H2 、O3 氧化物:如 CO2 、Na2O 、NO 酸:如 HCl 、H2SO4 、CH3COOH 无机化合物 10 碱:如 NaOH 、Ca(OH)2 、Fe(OH)3 物质 化合物 盐:如 NaCl、 KNO3 、Ca(HCO3)2其它:如 SiF4 、Na3N 、PH3 有机化合物:如 CH4 、CH3CH2OH 混合物:如空气 8.纯净物、混合物 纯净物是由同种物质组成的物质。它具有固定的熔沸点。混合物由不同物质组成, 无固定熔沸点。如冰和水组成的物质是纯净物,因为只有一种水分子;O2 和 O3 组成的物质为混合物,因为有两种不同的分子。 9.核素、同位素 具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为核素。如碳元素存在三种核素,它们 的质子数都是 6,中子数分别为 6、7、8,可分别表示 、、,通常人们所 说的 C-12 原子是指质子数和中子数都是 6 的碳原子。绝大多数元素存在多种核素。把质 10 子数相同、中子数不同的核素互称为同位素, 、 、 互为同位素。核素的表示 方法是在元素符号的左下角写上质子数,在左上角写上质子数和中子数之和 表示的 例题精讲 是质子数为 1,中子数为 1 的氢原子。核素的种类比元素的种类要多得多。同种元素不同种核素组成的单质或化合物化学性质相似,物理性质不同。 例 1.隐性眼镜护理药水的主要成分是双氧水(H2O2)。下列有关双氧水的说法正确的是 ( ) A.它是由氢气和氧气组成的 B.它是由 2 个氢元素和 2 个氧元素组成 C.它是由氢元素和氧元素组成的 D.一个 H2O2 分子由 2 个氢原子和 2 个氧原子构成的 解析:物质的组成可从宏观和微观两个角度去认识。从宏观角度,物质是由元素组成的, 元素只讲种类而不讲个数。B 错误,C 正确。从微观角度,物质是由分子、原子或离子构成的,既有种类又有个数之分。H2O2 是由分子构成的,一个 H2O2 分子是由 2 个氢原子和 2 个氧原子构成的。D 正确。答案:C、D。变式 1.下列叙述正确的是( ) A.氯酸钾(KClO3)是由三种元素组成的 B.一个二氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧气分子构成 C.臭氧(O3)是由 3 个氧原子构成的化合物 D.氯化钠是由氯化钠分子构成的例 2.下列说法正确的是( ) A. 由一种元素组成的物质肯定是纯净物 B. 硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物 C.与碱反应生成盐和水的物质可能是酸或酸性氧化物 D.NO2 能与水反应生成硝酸和 NO,故 NO2 为硝酸的酸酐 解析:A 项是错误的。由一种元素组成的可能是混合物,如红磷和白磷,虽然只有一种元素组成,但是红磷和白磷属于不同种物质,是混合物。B 项中硫酸电离出的阳离子都是氢离子,属于酸;纯碱是碳酸钠,是金属钠离子与酸根离子(CO32-)组成的是盐;醋酸钠也是盐;生石灰是氧化物,故 B 项错误。C 项正确。酸或酸性氧化物都能与碱反应生成盐和水。D 项错误。NO2 虽能与水反应生成硝酸,但它发生的是氧化还原反应,硝酸的酸酐是 N2O5。答案:C。 变式 2.下列说法正确的是( ) A.凡酸性氧化物都可以直接与水反应生成相对应的酸 B.CuSO4·5H2O 是混合物 10 C.一种元素可有多种离子,也可能有多种电中性的原子 D.只有一种元素的阳离子和一种元素的阴离子构成的物质一定是纯净物 、 、 + - 例 3.已知 、H+、H2、H3 、H 七种微粒,其中包含有 种元素, 种分子, 种原子, 种离子。 解析:这些微粒表示的是氢元素的七种不同微粒,其 、、是 3 种原子,H+、 + - H3 、H 是 3 种离子,H2 是分子。答案:1;1;3;3。 变式 3.合成了一种新型氧分子,它是由4个氧原子构成的 O4 分子。下列叙述正确的是 ( ) A.O4 与 O3 互为同素异形体 B.O4 与 O3 互为同位素 C.O4 转化为 O2 是物理变化 D.O4 的物理性质与氧气相同例 4.下列各组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同。 ①CaO、Na2O、 CO2、 CuO ②S、C、P、Cu ③O2、 MgCl2 、Na2SO4、KNO3 ④HCl 、H2O、H2SO4、HNO3 (1)这四种物质依次是:① ,② ,③ ,④ 。 (2)这四种物质相互作用可生成一种新的物质,颜色为绿色,该物质是 。解析:(1)在第①组中 CO2 是酸性氧化物,其余 3 种是碱性氧化物;第②组中只有 Cu 是 金属,其余为非金属;第③组中O2 是非金属单质,其余为盐;第④组中 H2O 为氧化物,其余为酸。(2) Cu、CO2、H2O、O2 四者相互反应生成碱式碳酸铜,化学式为 Cu2(OH)2CO3。答案:(1)①CO2 ②Cu ③O2 ④H2O (2) Cu2(OH)2CO3 变式 4.下列每组中都有一种物质与其他物质在分类上不同,试分析每组中物质的组成规律,将这种不同于其他物质的物质找出来,填写在题后的括号内。 (1) NaCl KCl NaClO BaCl2 (2) HClO3 KClO3 Cl2 NaClO3 (3) H3PO4 H4SiO4 HCl H2SO4 (4) Cu Au Na Si (5) CO2 SO2 CuO P2O5 方法提炼 同位素与同素异形体 质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素。同种元素形成的不同单质互称为同 素异形体 、、互为同位素,金刚石、石墨互为同素异形体。两者所指对象 不同,同位素指核素,同素异形体指单质。同位素原子形成的单质或化合物的化学性质 10 几乎完全相同。同种元素形成不同的单质可能是原子个数不同,如氧气(O2)与臭氧(O3);也可能是结构不同,如金刚石与石墨。金刚石内部的碳原子呈“骨架”状三维空间排列, 10 一个碳原子周围有 4 个碳原子相连,这种结构在各个方向的作用力都很强,金刚石具有 巩固练习 高硬度的特性。石墨内部的碳原子呈层状排列,一个碳原子周围只有 3 个碳原子与其相连,碳与碳组成了六边形的环状结构,无限多的六边形组成了一层。层与层之间作用力非常弱,受到外力后,层与层之间容易滑动,石墨很软。金刚石与石墨在物理性质上差异较大,但化学性质相似。 一、选择题(每小题有 1~2 个正确答案) 1.下列各组物质中前一种是化合物,后一种是混合物的是( ) A.氧化钙,澄清的泉水 B.氢氧化钾,含铜质量分数为 80%的氧化铜 C.澄清的石灰水,粗盐 D.红磷,空气 2.下列关于分子、离子、原子的叙述正确的是( ) A.分子是化学变化中的最小微粒 B.原子得到电子后变成阳离子 C.原子是不能再分的最小微粒 D.离子是构成物质的一种微粒 3.我国化工专家侯德榜发明的联合制碱法(NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl)对两种化工产品的生产作出了重大贡献。这两种化工产品所属的类别是( ) A.碱和盐 B.两种盐 C.两种碱 D.盐和碱性氧化物 4.垃圾应该分类回收。生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐和铜导线等可以归为一类加以回 收。它们属于( ) A.氧化物 B.盐 C.金属或合金 D.碱 5.下列各组物质中,前一种含游离态氢元素,后一种含化合态氢元素的是( ) A.氢气、碳酸钙 B.液态氢、硝酸铵 C.胆矾、水煤气 D.稀硫酸、烧碱 6.下列各组物质(主要成分)的名称和化学式表示的不是同一种物质的是( ) A.苛性钠、火碱、NaOH B.碳铵、碳酸铵、(NH4)2CO3 C.盐酸、氯化氢水溶液、HCl D.食盐、氯化钠、NaCl 7.下列物质,属于纯净物的是 ( ) A.空气 B.石油 C.酒精 D.石灰水 8.我国有些煤矿的坑道中具有丰富的可燃性气体。利用该可燃气可建成发电厂,这样既 充分利用了能源,又保证了煤矿的安全生产。坑道中主要的可燃性气体是( ) A.H2 B.CO C.CH4 D.CH4 和 CO 的混合气体 10 9.1985 年科学家发现了一种组成为 C60 的物质。下列说法正确的是( ) A. 它的 1 个分子中含有 60 个原子 B. 它是一种新型化合物 C. 它是一种共价化合物 D. 它是一种单质 10.下列各组物质中,具有不同原子团的是( ) A.FeSO4 与 Fe2(SO4)3 B.Na2SO4 与 Na2SO3 C.NH4Cl 与 NH4Br D.KMnO4 与 K2MnO4 11.下列物质有固定熔沸点的是( ) A.空气 B.石油 C.盐酸 D.二氧化硫 12.下列对于含氧酸和对应酸酐的组合正确的是( ) A.HNO3 与 NO2 B.HClO 与 ClO2 C.H2SO4 与 SO2 D.H3PO4 与 P2O5 13.在我们的日常生活中出现了“加碘食盐”、“增铁酱油”、“高钙牛奶”、“富硒茶叶”、 “含氟牙膏”等商品。这里的碘、铁、钙、硒、氟应理解为( ) A.元素 B.单质 C.分子 D.氧化物 14.飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物,颗粒很小,不易沉降。它与空气中的 SO2、 O2 接触时,SO2 会部分转化为SO3,使空气的酸度增加。飘尘所起的作用可能是( ) A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D. 吸附剂 15.下列各组物质,从物质分类的角度看,后者从属于前者的一组是( ) A.酸酐、氧化物 B.酸、含氧酸 C.盐、酸式盐 D. 碱、碱性氧化物 16.下列符号中,既能表示一个原子,又能表示一种元素,还能表示一种物质的是( ) A.H2 B.O C.C60 D.Cu 17.物质分类是化学研究的重要方法之一。化学工作者经常根据物质的组成对物质进行分类研究。近年来发现,在金星大气层中存在三氧化二碳。下列物质与它属于同类的 是 ( ) A.H2 、O3 B.H2SO4 、H2CO3 C.SO2 、NO D.Na2SO3 、KClO3 18.按照物质不同的分类方法,HNO3 应属于( ) ①酸②混合物③氧化物④含氧酸⑤难挥发性酸⑥一元酸⑦化合物 A.①③④⑤⑥⑦ B.①④⑤⑥⑦ C.①④⑥⑦ D.①②④⑥⑦ 19.某含氧酸的化学式为 HnXO2n-1。该含氧酸受热分解生成的氧化物的化学式可能( ) A.XO B.XO2 C.X2O3 D.XO3 20.物质 X 可发生下列所示的两个反应,则 X 是( ) ①X+酸→盐+水 ②X+水→碱 A.CaO B.Fe2O3 C.CO2 D.NaOH 21.人类牙齿由一层称为碱式磷酸钙的坚硬物质保护着。碱式磷酸钙的化学式中除钙离子外,还含有一个氢氧根离子和三个磷酸根离子,则其化学式正确的是 ( ) 10 A.Ca2(PO4)3(OH) B.Ca5(PO4)3(OH) C.Ca4(PO4)3(OH) D.Ca3(PO4)3(OH) 22.想一想:NaOH(固)、P2O5(固)、CaCl2(无水)为什么可以归为一类。据此,从 A~ D 的选项中选出一种能与这三种物质归为一类的是( ) A. 浓硫酸 B.NaCl C.碱石灰 D.CaO 23.单质 M 与氧气反应可生成两种氧化物,而且其中一种是酸性氧化物。M 是( )。 A.S B.C C.Fe D.Mg 24.1.6g 某物质在氧气中完全燃烧生成 4.4g 二氧化碳和 3.6g 水。关于该物质的组成有下列论断:①一定含 C、H ②一定不含 O ③可能含 O ④一定含 O ⑤分子中 C、 H 的原子个数比为 1:2 ⑥分子中 C、H 的原子个数比为 1:4。其中正确的是( ) A.①②⑥ B.①②⑤ C.①③⑥ D.①④⑤ 二、填空题 25.写出核电荷数从 1 到 20 的元素符号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 26.写出下列物质的化学式 碳酸 碳酸钠 碱式碳酸铜 碳酸氢钠 碳酸钙 碳酸氢钙 氯化氢 氯气 氯化钾 氯化锰 氯酸 氯酸钾 二氧化氯 硝酸 硝酸钾 硝酸钡 硝酸铵 硝酸铜 硝酸汞 硝酸银 硫酸 硫酸铵 硫酸氢铵 硫酸钡 硫酸铝 硫酸铁 硫酸亚铁 磷酸 磷酸钠 磷酸二氢钠 磷酸氢二钠 磷酸二氢铵 磷酸钙 磷酸氢二铵 氮气 硫磺 白磷 金刚石 氦气 二氧化硅 氖气 二氧化氮 氩气 氧化铁 氧化铝 氢氧根离子 硫酸根离子 碳酸根离子 硝酸根离子 铵根离子 27.在下列物质中,凡含有原子团的,在它的化学式相应的部位下划一横线,并写出原 子团的名称。 KClO3 MnO2 KMnO4 Ca(OH)2 H2SO4 NH4Cl P2O5 NH4NO3 28.有下列物质: ① CuSO4·5H2O ② 硫酸钡 ③ 冰水混合物 ④ 纯盐酸 ⑤ 苛性钠 ⑥ 纯碱 ⑦ 含铁元素质量分数为 70%氧化铁 ⑧NaCl 溶液 ⑨ 氨水 ⑩ 石油 其中属于混合物的是: (填编号,下同);属于盐的是: 29.按照一定依据把物质进行分类 , 是认识物质的组成、结构、性质和用途的便捷途径。现有三组物质 : ①金刚石、水银、金属钠、冰②五氧化二磷、干冰、生石灰、 一氧化碳③食醋、白酒、加碘食盐、纯碱。每组中均有一种物质所属类别与其他三种不同 , 这三种物质依次是 、 、 ;它们混合后可以发生 反应得到一种重要的化工原料 , 其化学方程式为 。 30.2008 年全球出现“无声海啸”——粮食危机,而我国粮食储备充足,市场价格稳定。化肥为保持粮食丰产起到了重要作用。常用化肥有:①尿素[CO(NH2)2] ②氯化钾 KCl ③硝酸铵 NH4NO3 ④过磷酸钙 [Ca(H2PO4)2 和 CaSO4] ⑴以上化肥中属于钾肥的是 (填序号) ⑵硝酸铵是一种含氮量较高的化肥。硝酸铵中含氮的质量分数为 。硝酸铵 溶于水可以离解出 NH4+和 (写离子符号),供植物吸收。 ⑶尿素因含有 元素,所以是一种有机物。尿素分子中所含 C、O、N、H 的原子 个数比为 。 31.硫原子与氧原子的最外电子层上都有 6 个电子,它们的化学性质很相似,在某些化合物中,硫原子可以代替氧原子。写出下列化学方程式: (1) CS2 与 Na2S 的水溶液混合振荡 ; (2) P2S5 通入 Na2S 的水溶液中 。 课时目标 第二讲 物质的变化 1.掌握化学变化和物理变化。 2.掌握四种基本反应类型,了解四种基本反应类型与氧化还原反应的关系。 3.了解氧化还原反应。 知识点精讲 1.物理变化和化学变化 物理变化是没有生成新物质的变化。例如:物质的三态转化(如冰、水、水蒸气) 或物质形状的改变(如木材制成家具)。化学变化是生成新物质的变化。如果这些物质由分子构成的话,即生成了新的分子的变化。例如:氢气和氧气化合生成水。化学变化中常伴有发光、发热、颜色改变,产生沉淀等现象。物质在发生化学变化的过程中一定同时发生物理变化,但在物理变化的过程中不一定同时发生化学变化。例如:石蜡的燃烧是化学变化,石蜡在燃烧过程中放出热量,使部分固体熔化成液体,熔化是个物理变化。 化学变化实质是反应物分子破裂成原子,原子再通过重新组合生成新的分子的过程。如 2H2+O2 2H2O,首先氢分子和氧分子解离成氢原子和氧原子,氢原子和氧原子再重新组合成水分子。 2.化学反应的基本类型 根据反应物和生成物的种类,可以把化学反应分为化合、分解、置换、复分解四种基本反应类型,但并不是所有反应都是其中的一种,如 CO2+2Fe。 化合反应:多种物质生成一种物质的反应。可表示为:A+B=AB。如2H2+O22H2O、 CO2+C2CO、SO3+H2O=H2SO4、CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2。反应物可以是单质也 可以化合物,但生成物一定是化合物。 分 解 反 应 : 一 种 物 质 生 成 多 种 物 质 反 应 。 可 表 示 为 : AB=A+B 。 如 Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2↑+H2O、CaCO3 CaO+CO2↑、2KClO3 2KCl+3O2↑。 反应物必须是化合物,生成物可以是单质也可以是化合物。 置换反应:一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。可表 示为:A+BC=AC+B。如 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。 复分解反应:两种化合物互相交换成分生成另外两种新的化合物的反应。可表示为: AB+CD=AD+CB,不能写成 AB+CD=AC+BD。酸碱盐之间的反应一般是复分解反应。如 Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O 、 2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2 ↑ +2H2O 、 K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH。 3.氧化还原反应 一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。它的本质是有电 子转移。可根据元素的化合价是否发生变化来判断是否是氧化还原反应。凡有元素化合价升降的反应,就是氧化还原反应。氧化还原反应与四 种基本反应类型的关系如右图: 置换反应一定是氧化还原反应。复分解反应一定不是氧化还原反应。化合反应、分解反应不一定是氧化还原反 应。如 CO2+C 2CO、2H2O 2H2↑+O2↑是氧化 还原反应,SO3+H2O=H2SO4、CaCO3 CaO+CO2↑ 是非氧化还原反应。有单质参加的化合反应,有单质生成的分解反应一定是氧化还原反 应。 氧化剂→具有氧化性→化合价降低→得电子→被还原→发生还原反应→还原产物 还原剂→具有还原性→化合价升高→失电子→被氧化→发生氧化反应→氧化产物 化合价降低得电子被还原 氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物 化合价升高失电子被氧化 例题精讲 例如 Cu+CO2,碳元素化合价升高,被氧化,CO 具有还原性,CO2 是氧化产物;铜元素化合价降低,被还原,CuO 具有氧化性,Cu 是还原产物。 例 1.下列变化一定属于化学变化的是( ) A.爆炸 B.燃烧 C.白炽灯通电发光、放热 D.液化空气制氧气 解析:爆炸。有些是化学变化,如炸药的爆炸、氢气和氧气的混和气体点燃爆炸;有些不是化学变化,如锅炉的爆炸是由于水蒸气压力过大导致爆炸。燃烧:是任何发光 发热的剧烈的化学反应,是化学变化。灯泡发光无新物质生成是物理变化。化学变 化中常伴随有发光放热、颜色改变、产生沉淀。但要判断是否是化学变化,要根据 化学变化的特征,有无生成新物质。答案:B。 变式 1.下列变化不属于化学变化的是( ) A.干冰气化 B.盐酸使紫色石蕊试液变红 C.白色硫酸铜粉末遇水变蓝色 D.三氧化硫溶于水 例 2.写出符合下列要求的化学方程式: (1)既有单质又有化合物生成的分解反应: (2)化合物和化合物之间发生的化合反应: (3)古代湿法冶金术的原理: (4)生成沉淀的中和反应: 解析 2H2O+O2↑(其它合理答案也行) (2) CaO+H2O=Ca(OH)2(其它合理答案也行) (3) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (4) Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O(其它合理答案也行) 变式 2:写出符合下列要求的化学方程式: (1)化合反应(反应物是单质和化合物): (2)分解反应(生成物是三种化合物): (3)置换反应(生成物是碱): (4)复分解反应(难溶性盐与酸反应): 例 3.指出下列反应中哪些是氧化还原反应( ) A.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 2Fe+3CO2 C.CaO+H2O=Ca(OH)2 CaO+CO2↑ 解析:判断氧化还原反应依据是:是否有元素化合价的升降,化合价发生变化的是氧化还原反应。答案:A、B。 变式 3.根据反应 2Cu+CO2↑回答: CuO 中铜元素的化合价由 变为 ,CuO 是 剂,CuO 具有 性,CuO 被 成 ,Cu 是 产物。木炭中碳元素的化 合 价 由 变为 ,是 剂。碳具有 性,碳被 成 ,CO2 是 产物。 例 4.下列叙述正确的是( ) A.有单质参加或生成的化学反应,一定是氧化还原反应 B.两种化合物生成另外两种新的化合物的反应就是复分解反应 C.氨气溶于水是一个化学变化 D.硫酸铜晶体加热失水的过程称为风化 解析:A 不正确。有单质参加或生成的如同素异形体之间的相互转化,2O3=3O2,化合价未发生变化,不是氧化还原反应。B 不正确。两种化合物生成另外两种化合物可能发生的是氧化还原反应,如 3NO2+H2O=2HNO3+NO,不是复分解反应。C 正确。氨气溶于水生成了一水合氨,NH3+H2O=NH3·H2O 生成了新物质,是化学变化。 D 不正确。在常温下结晶水合物失去部分或全部结晶水的现象,叫风化,必须在常温下。答案:C。 变式 4.下列叙述正确的是( ) A.凡是生成盐和水的反应都是中和反应 B.凡是生成两种或两种以上物质的反应都是分解反应 C.有些晶体能吸收空气的水蒸气,在晶体的表面逐渐形成溶液,这个现象叫做 潮解,易潮解的物质可作干燥剂 D.物质与氧气接触就可以燃烧 方法提炼 置换反应 置换反应有四类: (1)金属置换出金属,如 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag (2)金属置换出非金属,如 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ (3)非金属置换出非金属,如 CO+H2 (4)非金属置换出金属,如 2Cu+CO2↑ 常见的置换反应:金属+酸=盐+氢气。书写该反应时必须注意,酸不能是硝酸,因为硝酸与金属反应生成氮的氧化物,而不生成氢气;金属必须在金属活泼性顺序中位于氢的前面;铁参加反应生成的是亚铁离子。金属+盐=金属+盐。只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。书写时要注意:必须是盐溶液,即为可溶性盐,如 Cu 和 AgCl 不反应;K、Ca、Na 由于化学性质特别活泼,一般先与盐溶液中的水反应,而不能置换出不活泼金属。如把一小块钠投入硫酸铜溶液中,发生的反应为: 2Na+2H2O=2NaOH+H2 ↑ 、 CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2 ↓ +Na2SO4 , 而 不 是 巩固练习 2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu。 一、选择题(每小题有 1~2 个正确答案) 1.下列变化属于化学变化的是( ) A.碘的升华 B.钢铁生锈 C.工业上用液化空气制氮气 D.炸药爆炸 2.在化学反应 Fe+3CO2 中,还原剂是( ) A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO2 3.关于反应 S+2H2O 的说法中,错误的是( ) A.此反应是一个置换反应 B.三种元素的化合价均发生了变化 C.H2S 发生了氧化反应 D.S 是还原产物 4.下列观点中正确的是 ( ) A. 通过化学变化一定能改变物质的性质 B. 改变物质的性质一定要通过化学变化 C. 在化学变化中原子中的电子数不会发生改变 D. 在任何变化中原子的核都不会发生改变 5.下列各物质放入盛有水的容器中,不发生化学反应的是( ) A.氯化铁、氢氧化钾、氯化钠 B.硫酸钾、氯化钡、盐酸 C.碳酸钠、盐酸、氯化钾 D.硫酸铜、盐酸、硝酸钠 6.元素从化合物中被置换成单质时,该元素( ) A.一定被氧化 B.一定被还原 C.可能被氧化,也可能被还原 D.既不被氧化,也不被还原 7.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料。点燃时,铝粉氧化放 热引发高氯酸铵反应,其化学方程式可表示为 N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O 下列说法不正确的是( ) A.上述反应属于分解反应 B.上述反应瞬间产生大量高温气体,推动航天飞机飞行 C.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用 D.氯气是氧化产物 8.对于化学反应 A+B=C+D,下列说法中错误的是( ) A.若生成物 C 和 D 分别是盐和水,则反应物一定是酸和碱 B.若 A 和 C 是单质,B 和 D 是化合物,则该反应一定是置换反应 C.若 A 是可溶性碱,B 是可溶性盐,则 C、D 可能是两种沉淀 D.若 A、B 各取 10g 混合,使其充分反应,则 C,D 质量的总和一定等于 20 g 9.在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q 四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表: 物 质 X Y Z Q 反应前质量/g 2 2 84 5 反应后质量/g 待测 24 0 14 试判断该密闭容器中发生的反应属于( ) A.化合反应 B.置换反应 C.分解反应 D.复分解反应 10.下列反应中有一种物质既是氧化剂又是还原剂的是( ) A.2KI+Br2=2KBr+I2 B.2AgNO3 2Ag+2NO2↑+O2↑ 2CuO+CO2↑+H2O D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 11.某单质 X 能从化合物中置换出单质 Y,由此可知( ) ①当 X 是金属时,Y 可能是金属 ②当 X 是金属时,Y 可能是非金属 ③当 X 是非金属时,Y 可能是金属 ④当 X 是非金属时,Y 可能是非金属 A ①②③ B ①②④ C ①③④ D ①②③④ 12.对于反应:X + 2 NaOH = 2 Y + Cu(OH)2↓ ,下列分析中正确的是( ) A.Y 中一定含有钠元素 B.X 和Y 的相对分子质量之差为18 C.X 可能是CuCl2或Cu(NO3)2 D.Y 可能是Na2SO4 13.法国化学家肖万、美国化学家格拉布斯和施罗克在有机化学领域研究中作出了重要贡献,其研究成果可以简单描述为如下的反应(R1 ~ R8 为 H–、CH3–、C2H5–…… 等)。 上述反应类似于无机反应中的( ) A.置换反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.化合反应 ) 14.下图是两组物质之间在一定的条件下相互转化的过程。 下列绿色植物通过光合作用说法不.正.确.的是( A.X 是 O2 B.C6H12O6 是有机物 C.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能 D.C6H12O6 与 X 反应生成 CO2 和 H2O 属于置换反应 15.被称为万能还原剂的 NaBH4 溶于水并和水反应:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,下列说法中正确的是(NaBH4 中 H 为-1 价)( ) A.NaBH4 既是氧化剂又是还原剂 B.NaBH4 是氧化剂,H2O 是还原剂 C.硼元素被氧化,氢元素被还原 D.被氧化的元素与被还原的元素质量比为 1︰1 16.将稀硫酸加入氧化铜和铁粉的混合物中进行反应,当反应停止后,滤出不溶物,并向滤液中投入一枚铁钉,片刻后取出铁钉,发现无任何变化。根据上述现象确定下面哪个结论是正确的( ) A.不溶物一定是铜 B.不溶物中一定含有铜,但不一定含有铁 C.滤液中一定含有硫酸亚铁,但不一定含有硫酸铜 D.滤液中一定含有硫酸亚铁,一定不含有硫酸铜 17.某化合物 R,其燃烧的化学反应方程式为:R+3O2=2CO2+3H2O,下列化学式符合 R 的是( ) A.C2H6 B.C2H6O C.C2H4 D.C2H4O 二、填空题 18.我国著名化学家侯德榜发明的联合制碱法的主要原理是:向浓氨水中通入足量的CO2 生成NH4HCO3溶液,然后加入食盐细粒充分搅拌,两者发生复分解反应。由于生成的碳酸氢钠的溶解度小,便呈晶体析出。将析出的碳酸氢钠加热得碳酸钠、二氧化碳和水。 (1)写出上述三个反应的化学方程式: ① ② ③ (2)有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为其中正确的是( ) A.生产过程中部分产物可作为原料使用 B.副产品是一种氮肥 C.反应都不需要加热,可节约能源 19.漂白粉的有效成分是次氯酸钙[Ca(ClO)2],在空气中次氯酸钙吸收 CO2 和水蒸气生成两种化合物,其中一种是次氯酸,有漂白、杀菌作用。试写出次氯酸钙和二氧化碳、 水蒸气发生反应的化学方程式: 。 20.从含 Cu2S 的铜矿石中炼出铜的方法有多种。其中一种是:①先将该矿石通空气高温燃烧,生成两种氧化物。②将焙烧过的矿石上加上适量的未经焙烧过的铜矿石,混合均匀后隔绝空气再进行高温煅烧,结果得到金属铜和一种有刺激性气昧的气体。写出上述反应的方程式: (1) (2) 。 21.古代炼丹中经常使用到红丹,又称铅丹。铅丹跟硝酸发生如下反应: 铅丹+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O,铅丹的化学式是 。 22.已知含负一价的氢的化合物(如:NaH)与水接触生成相应的碱和氢气,试写出 CaH2 与 Na2CO3 水溶液反应的化学方程式 、 。 23.钛(Ti)因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注。常温下钛不和非金属、 强酸反应,红热时,却可与许多常见非金属单质反应。钛是航空、宇航、军工、电力等方面的必需原料,地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2),目前大规模生产钛的方法是: 第一步,金红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得 TiCl4 和一种可燃性气体,该步发生的反应的化学方程式是: , 该反应的还原剂是 _。 第二步:在氩气的气氛中,用过量的镁在加热条件下与 TiCl4 反应制得金属钛。 (1)此反应的化学方程式 ; (2)如何由上述所答产物中获得纯净金属钛?简述主要实验步骤并写出有关反应的 化学方程式。 、 。 24.下列有关的物质及相互转化,都与人类生活有密切关系,其中 A、B、M、E 均为常见单质,F 为难溶于水的白色沉淀。 ① 一定量的 A 在 B 中点燃可生成 C 和 D 的混合物,且 C、D 均为无色气体,C 是常见的还原剂,可与 B 进一步反应生成 D。 ② M+B→G(此反应是人类获取能量的最佳反应) ③ D+L→F+G ④ C+K→D+E (1)写出 D 和 F 的化学式:D ,F 。 (2)转化④在金属冶炼中常用来炼 。 (3)A 在 B 中燃烧可能发生反应的化学方程式(写两个): 、 25.金属镁主要是用电解熔融 MgCl2 的方法制得的,海水中溶有少量的 MgCl2,海边又盛产贝壳(主要成份是 CaCO3),以它们为主要原料生产镁的大致程序是:海水→ Mg(OH)2 ¾盐¾酸® MgCl2 溶液→无水 MgCl2 ¾熔¾融¾、电¾解® Mg+Cl2。 (1)写出以海水、贝壳为原料制取 Mg(OH)2 所涉及到的化学方程式。 、 、 (2)电解 MgCl2 产物之一的 Cl2 可与空气、甲烷起反应(产物为 HCl、CO)再制得盐酸,循环使用。写出该反应的化学方程式。 26.汽车尾气中含有 CO 和 NO 等有毒气体,其净化过程如下:(1)在催化剂作用下, CO 将 NO 还原成 N2;(2)再通人过量空气,使剩余的 CO 完全氧化。试写出有关反应的化学方程式: (1) (2) 27.欲防止煤燃烧产生的 SO2 污染大气,有多种化学方法进行处理。例如: (1)在煤中掺入消石灰:煤燃烧时,SO2 与消石灰反应生成 CaSO3,CaSO3 再被氧化成 CaSO4,写出反应的化学方程式 , 。 (2)回收利用:将工厂燃煤废气中的 SO2 通人石灰乳中,可生成 Ca(HSO3)2,它可用于造纸浆等。写出反应的化学方程式 。 28.现有 16g Fe2O3 和 CuO 的混合物,进行如下实验;把混合物全部加入到 100g 足量的硫酸溶液中,完全溶解。然后滴加 16 %的氢氧化钠溶液至 150 g 时,沉淀质量不再改变。试计算所用硫酸溶液溶质的质量分数。 29.已知 CuO 被 C 还原的产物是 Cu2O(红色)和 Cu。现有 CuO 和木炭粉组成的混合物 4.24 g,隔绝空气高温下充分反应后,得到红色固体产物。反应后产生的气体能全部被过量的澄清的石灰水吸收,得沉淀 2.00g。试计算所得红色固体产物质量。 4.25 第三讲 原子结构 课时目标 1.了解原子的组成。掌握质子数、中子数、电子数及相互关系。 2.了解核外电子排布的规律。 3.能判断离子化合物和共价化合物。 知识点精讲 4.能正确判断化合物中各元素的化合价,并能根据元素的化合价书写化学式。 1.原子的组成 1909 年卢瑟福和他的助手用一束高速运动的带正电荷的α粒子流轰击一片很薄的金箔(厚度为 10-6~10-7m),发现极大多数的α粒子通过金箔并按原方向行进,约有万分之一的α粒子改变了方向(散射),个别的粒子竟被反射回来。卢瑟福根据α粒子散射实验于 1911 年提出原子有核模型。认为原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成。原子核位于原子的中心,半径约为 10-15m,仅是原子半径的十万分之一。核外电子受到原子核的吸引,并在原子核周围空旷的空间做高速运动。实验证明,原子核由带正电荷的质子和不带电荷的中子构成。 质子:一个质子带一个单位正电荷 原子核 原子 中子:不带电 核外电子:一个电子带一个单位负电荷 质子和中子由更小的微粒夸克构成。 2.质子数、中子数、电子数之间关系 质子和电子所带电荷电性相反,电量相等。因此对于中性的原子或分子而言,质子数肯定等于核外电子数。如一个钠原子中有 11 个质子,11 个核外电子;一个氨气(NH3) 分子中有 10 个质子,10 个电子。对于带电粒子,质子数肯定不等于核外电子数。如一个镁离子(Mg2+)中有 12 个质子,10 个电子;一个氢氧根离子(OH-)中有 9 个质子,10个电子。阳离子中质子数大于电子数,阴离子中电子数大于质子数。原子中质子数和中子数之间数量关系不确定。原子中可能无中子,如氢原子。 3.原子核外电子排布规律 核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布,核外电子的分层排布是有一定规律的。首先,各电子层最多容纳的电子数目是 2n2。即 K 层(n=1)为 2 个;L 层(n=2) 为 8 个;M 层(n=3)为 18 个等。其次,最外层电子数目不超过 8 个(K 层为最外层时 不超过 2 个)。第三,次外层电子数目不超过 18 个,倒数第三层电子数目不超过 32 个。 核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后再由里往外,依次排布在能量逐步升高的电子层里,即排满了 K 层才排 L 层,排满了 L 层才排 M 层。以上几点是互相联系, 不能孤立地理解的。例如,当 M 层不是最外层时,最多可以排 18 个电子,当它是最外层时,则最多可以排 8 个电子。 知道原子的核电荷数和电子层排布以后,我们可以画出原子或离子结构示意图。如钠原子结构示意图如下: , 表示原子核及核内有 11 个质子 弧线表示电子层,弧线上面的数字表示该层的电子数。 稀有气体元素的原子的最外层都有 8 个电子(氦是 2 个)。稀有气体元素的化学性质 比较稳定,一般不跟其它物质发生化学反应。通常认为这种最外层有 8 个电子(最外层是 K 层有 2 个电子)的结构,是一种稳定结构。这里所说的稳定是相对的,而不是绝对的。金属元素,象钠、镁、铝等,它们的原子的最外层电子的数目一般少于 4 个。非金 属元素,象氟、氯、硫、磷等,它们原子的最外层电子数目一般多于 4 个。在化学反应 中,金属元素的原子比较容易失去最外层电子而使次外层变成最外层,通常达到 8 个电 子的稳定结构;非金属元素的原子比较容易获得电子,使最外层通常达到 8 个电子的稳定结构。所以,元素的性质,特别是化学性质,跟它原子的最外层电子数目关系非常密切。 4.相对原子质量 以一个 12C 质量的 1/12 作为标准,其它原子的质量与它相比所得的数值就是该原子的相对原子质量。它是个比值,无单位。 5.离子化合物、共价化合物 钠与氯气化合生成氯化钠时,氯原子会从钠原子中夺取一个电子成为带一个单位负电荷的氯离子,而钠原子失去一个电子成为带一个单位正电荷的钠离子,钠离子与氯离子通过静电作用形成氯化钠固体。象氯化钠这种由阴、阳离子相互作用而构成的化合物, 就叫离子化合物。如氯化钾(KCl)、氯化镁(MgCl2)、氯化钙(CaCl2)、硫酸锌(ZnSO4)等都是离子化合物。 氢气在氯气里燃烧,能生成氯化氢气体。氯和氢都是非金属元素,不仅氯原子很容易获得 1 个电子形成最外层 8 个电子的稳定结构,而且氢原子也容易获得 1 个电子形成 最外层为 2 个电子的稳定结构。这两种元素的原子获得电子难易程度相差不大,所以都 未把对方的的电子夺取过来。两种元素的原子相互作用结果是双方各以最外层 1 个电子组成一个电子对,这个电子对为两个原子所共用,在两个原子的核外的空间运动,从而使双方最外层都达到稳定结构。这种电子对,叫共用电子对。共用电子对受两个核的共同吸引,使两个原子形成化合物的分子。象氯化氢这样以共用电子对形成分子的化合物叫共价化合物。如水(H2O)、二氧化碳(CO2)、硫酸(H2SO4)等都是共价化合物。 6.化合价 一种元素一定数目的原子跟其它元素一定数目的原子化合的性质,叫做这种元素的化合价,即不同元素的原子相互化合时按一定的原子个数比结合成化合物。化合价有正价和负价。 在离子化合物里,元素化合价的数值,就是这种元素的一个原子得失电子的数目。失去电子的原子带正电,这种元素的化合价是正价;得到电子的原子带负电,这种元素的化合价是负价。例如,在氯化钠这种化合物里,一个钠原子失去一个电子,即钠为+1 价,一个氯原子得到一个电子,即氯为-1 价。在氯化镁这种化合物里,一个镁原子失去两个电子,镁为+2 价;而 1 个氯原子还是得到 1 个电子,氯仍为-1 价。 在共价化合物里,元素化合价的数值,就是这种元素的一个原子跟其它元素的原子形成的共用电子对的数目。化合价的正负由电子对的偏向和偏离所决定。由于电子带有负电荷,电子对偏向哪种原子,哪种就为负价;电子对偏离哪种原子,哪种就为正价。例如,在氯化氢这种化合物里,电子对偏向氯原子,氯为-1 价,电子对偏离氢原子,氢为+1 价。显然,不论在离子化合物还是在共价化合物里,正负化合价的代数和都等于零。 例题精析 元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质,因此,在单质分子里,元素的化合价为零。 例 1.两种微粒的质子数和电子数分别相等。则下列对两种微粒间关系说法不正确的是 ( ) A.可能是一种分子和一种离子 B.可能是两种不同的分子 C.可能是两种不同的原子 D.可能是两种不同的阳离子 解析:对于不带电荷的原子或分子,质子数等于核外电子数;对于带电荷的离子,质子数不等于核外电子数。因此两种微粒的质子数和电子数分别相等,不可能是一种分子和一种离子,可能是两种不同的分子如氨气(NH3)和水(H2O),也可能是 、 、 两种不同的原子 ,也可能是两种不同的阳离子如铵根离子(NH4+) 和钠离子(Na+)。答案:A。 变式 1.按下列要求,写出质子数相同的两种不同的微粒的符号。 (1)同一种元素的原子和离子 ; (2)两种不同的分子 ; (3)一种原子和一种分子 ; (4)两种不同的离子 ; (5)一种离子和一种分子 。 例 2.某元素(R)的化合价是奇数(不变价),已知其氧化物的相对分子质量为 m,其氯化物的相对分子质量为 n,则 R 的化合价为( )。 A.+2(m-n) 55 B.+ 2(n-m) 55 C.+ 2m-n 55 D.+ 2n-m 55 解析:R元素在化合物的化合价是奇数价,设为+x 价,其氧化物、氯化物的化学式分别为 R2Ox RClx ,根据两者的相对分子质量不难得出,答案为 D。若条件改成“化 合价为偶数价”,则其氧化物、氯化物的化学式分别为 ROx/2 、RClx,R 的化合价为+2(n-m)。 55 变式 2.某元素氧化物的分子量为 a,价态相同的硫酸盐的分子量为 b。则此元素的化合价可能是( )。 A.+b-a 80 B.+a-b 80 C.+2b-a 80 b-a D.+ 40 例 3.元素 X 的核电荷数为 a,它的阳离子 Xm+与元素 Y 的阴离子 Yn-的电子层结构相同,则元素 Y 的核电荷数是( )。 A.a+m+n B.a—m—n C.m+n—a D.m—n—a 解析:根据电子层结构相同,可知 a-m=b+n ,b=a-m-n。答案:B。 变式 3.a、b、c、d 是 1-18 号元素,a、b 元素的阳离子和 c、d 元素的阴离子都具有相同的电子层结构,且 b 元素原子的最外层电子数比 a 元素原子的最外层电子数少,c 的阴离子所带的负电荷比 d 的阴离子所带的负电荷多,则它们的核电荷数大小关系是( )。 A.a>b>d>c B.c>b>a>d C.a>b>c>d D.b>a>c>d 例 4.核电荷数都小于 18 的 A、B、C 三种元素,它们的核电荷数按 A、B、C 的顺序依次增大,C+离子与 A、B 原子的电子层数都相同,它们之间可以形成 C2B 型和 AB2 型化合物(其中 C 和 A 都呈最高价)则: (1)A 元素的名称是 ,B 元素的元素符号是 ; (2)三种元素间两两结合,可以形成的离子化合物的化学式是 ;可以形 成的共价化合物的化学式是 。 (3)由这三种元素结合而成的化合物俗称 。 解析:A、B、C 三种元素核电荷数都小于 18,C+离子与 A、B 原子的电子层数都相同,可知 C 元素为 Na,化合物 C2B 中 B 元素的化合价为-2 价,AB2 中 A 元素化合价为+4价,可知 A、B 元素分别为 C、O。Na、C、O 三种元素中两两组合而成的离子化合物可以是 Na2O(氧化钠)或 Na2O2(过氧化钠),共价化合物可以是 CO 或 CO2。这三种元素形成的化合物为 Na2CO3,俗称纯碱。答案:(1)A:碳 ,B:O (2)Na2O, CO 或 CO2 (3)纯碱。 变式 4.有 X、Y、Z 三种元素,它们的原子核内质子数均不超过 18,它们能相互形成化合物 XZ 和 YZ,X2+和氖原子的核外电子排布相同;Y 原子和 X2+的电子层数相同,但比 Z 原子少 2 个电子,Y 原子的最外层电子数是次外层的 2 倍。试求: (1) X、Y、Z 原子核内的质子数 、 、 。 (2)若 X、Y、Z 的原子核内的质子数和中子数都相等,则化合物 XYZ3 的相对分子质量是 方法提炼 同电子数 同电子数可以是分子、阳离子、阴离子。常见的 2 电子、10 电子、18 电子、28 电子的微粒如下: 电子数 分子 阳离子 阴离子 2 H2、He Be2+ 、Li+ 10 HF、H2O、NH3 、 CH4、Ne Na+、Mg2+、Al3+、 + + H3O 、NH4 F-、OH-、 O2-、NH - 2 18 HCl、H2S、PH3 、 SiH4 、F2、H2O2、 N2H4 、C2H6 、Ar、 CH3OH 、CH3F K+、Ca2+ Cl- 、 S2- 、 HS- 28 (10+18) NaCl、NH4Cl、MgS、NaHS、KF、KOH、CaO 巩固练习 1.酒后驾车是非常严重的违章行为,交警常用“司机饮酒检测仪”检查司机呼出的气体以 判断他是否饮酒。司机呼出的乙醇分子能在硫酸存在的条件下,使红色的三氧化铬变为绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]。则硫酸铬中 Cr 元素的化合价为 ( )。 A.+3 B.+5 C.+6 D.+7 2.下列微粒中,和氖原子有相同的电子层结构的微粒是( ) A.氧原子 B.钠离子 C.氦原子 D.钠原子 3.某些化学试剂可用于净水,水处理过程中常用到的一种无机高分子混凝剂,它的化学 式为[Al2(OH)nClm·yH2O]x,式中的 m 等于( ) A.3-n B.6-n C.6+n D.3+n 4.比 Ar 原子核电荷数少 1 且有相同核外电子数的微粒是( ) A.F- B.S2- C.K+ D.Cl- 5.X 元素 1 个原子的质量是 m 克,Y 元素的相对原子质量为 A,化合物 XY2 的相对分子质量是 M,则 w 克 XY2 中含有 Y 的原子数是( ) 2W (M - 2 A) A. Mm B. 2MW m(M - 2 A) W (M - 2 A) C. 2Mm m(M - 2 A) D. 2MW 6.X、Y 两元素的原子量之比为 2:1,由两元素形成的化合物中 X、Y 元素的质量比为 2:3,其中 X 元素的化合物价为+a,则化合物中 Y 元素的化合价为( ) A.- a 2 B.- a 3 C.— 3a 2 D.— 2a 3 7.微型化录音录像的高性能磁带中的磁粉主要材料之一是化学组成相当于 CoFe2O4 的化合物,又知钴(Co)和铁都可能有+2、+3 价,且上述化合物中每种元素只具有一种化合价,则钴和铁的化合价分别为( ) A.+2、+2 B.+2、+3 C.+3、+3 D.+3、+2 8.甲原子与乙原子的质量比为 a∶b,而乙原子与碳 12 原子的质量比为 c∶d,则甲原子的相对原子质量为( ) A.12ac/bd B.bc/12ac C.12bd/ac D.ab/12bc 9.等电子体具有原子数目相同、电子数目相同的特征。下列各组中物质属于等电子体的 是 ( ) A.NO 和 O2+ B.CO 和 N2 C.NO2 和 CO2 D. SO2 和 ClO2 10.在 19 世纪,化学家对氧化锆的化学式有争议。经测定,锆的相对原子质量为 91,其氯化物的相对分子质量为 233。若氧化锆中锆的化合价与氯化物中的相同,试判断氧化锆的化学式为( ) A.ZrO2 B.Zr2O C.Zr2O3 D.ZrO 11.原子的核电荷数小于 18 的某元素 x,其原子的电子层数为 n,最外层电子数为 2n+1, 原子核内质子数是 2n2-l。下列有关 x 的说法中不正确的是( ) A.X 能形成化学式为 X(OH)3 的碱 B.X 可能形成化学式为 KXO3 的含氧酸钾盐 C.X 原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数 、 D.X 能与某些金属元素形成化合物 +1 -2 +4 + 2 12.有H、O 、C、Ca四种元素,按指定化合价最多可以组成化合物的种数是( ) A.5 B.6 C.7 D.8 13.下列各组中,核外电子总数相等的一组是( ) A.CO 和 NO B.H2O 和 HCl C.SO2 和 H2S D.NH3 和 CH4 14.R、X 两种元素间形成多种化合物,已知其中一种化合物 RX 中 R 元素的百分含量为 46.7%,则下列化合物中 R 元素含量大于 46.7%的是( ) A.RX2 B.R2X3 C.R2X D.R2X5 15.X、Y 两种元素的化合价分别是+1、-2,它们跟硫元素共同形成化合物的分子式可能是( ) A.X2SY B.XSY4 C.X2SY3 D.X2SY4 16.按照核外电子排布规律:各电子层最多容纳电子数为 2n2(n 为电子层数);最外层电子数不超过8个;次外层电子数不超过 18 个,预测核电荷数为 118 的元素的原子核外电子层排布是( ) A.2,8,18,32,32,18,8 B.2,8,18,32,50,8 C.2,8,18,32,18,8 D.2,8,18,32,50,18,8 17.核电荷数为 1~18 的X、Y两元素,X元素原子的最外层电子数与次外层电子数差的绝对值等于电子层数;Y元素比X元素的原子多2个最外层电子,则X 与Y不可能形成的化合物是( ) A.XY B.XY2 C.XY5 D.X2Y 18.1~18 号元素中 X 元素的原子最外层只有 1 个电子,Y 元素的原子第三层有 6 个电子, Z 元素的第二层也有 6 个电子,在化合物中只有 Z 元素的化合价为负。由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( ) A.XYZ4 B.X2YZ3 C.X3YZ4 D.XYZ3 19.工业酒精中常含有甲醇,甲醇有剧毒,不能食用,其分子结构可能如图所示的模型表示。下列有关甲醇的叙述中,错误的是( ) A.甲醇中 C、H、O 三种元素的质量比为 1:4:1 B.甲醇的相对分子质量为 32 C.甲醇的化学式为 CH4O D.甲醇中氧元素的质量分数为 50% 二、填空题 20.写出下列微粒的结构示意图。 H He Be2+ C O F- Ne Na+ Mg2+ Al P S2- Cl- Ar K+ Ca 21.已知右图为 A、B、C 三种元素的原子结构示意图,则 (1) x= ,y= 。 (2)写出一种由 A、B、C 三种元素形成的化合物的化学式 。(用 A、B、C代表元素符号) 22.M 元素的单质可用于原子反应堆的导热剂,其原子结构示意图如右: (1)该原子有 个电子层,X 的值是 , M 元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素; (2)M 元素的化学性质与下列 (填序号)元素的化学 性质相似。 (3)M 元素的离子符号是 (用元素符号填空,下同) (4)M 元素和第(2)小题的 D 元素形成化合物的化学式是 。 23.沥青铀矿主要成分中含有铀(U)、氧元素。现已测定其中 U、O 两种元素的质量分数。如果按门捷列夫的建议,U 的相对原子质量为 240,此时沥青铀矿的分子式为 U3O8。历史上柏齐里乌斯认为 U 的相对原子质量为 120,而阿姆斯则认为 U 的相对原子质量为 180 。试推断柏齐里乌斯和阿姆斯给沥青铀矿所写的分子式分别为 、 _。 24.现有 X、Y、Z 三种元素,其中 X 原子核内只有一个质子;Y 原子 L 层电子数是 K 层电子数的 2 倍;X 与 Z 形成的化合物的分子式为 ZX3,每个分子内有 10 个电子。请回答下列问题: (1)写出 Z 元素的原子结构示意图 ;X 分别与 Y、Z 形成的化合物中,具有 5 个原子核的微粒的化学式为 。 (2)某些常见物质可用来合成新材料,如利用高温高压使石墨转变为人造金刚石。科学家认为 Y、Z 元素可形成一种比金刚石更硬的化合物,后来人们在实验室成功合成了含有这些元素的化合物( 制作晶体薄膜材料) , 这种化合物的化学式是 ;试推测合成这种化合物所需的条件是 。 课时目标 第四讲 金属、非金属 1.了解金属共同的物理性质和化学性质。 2.了解几种非金属单质的物理性质和化学性质。 知识点精讲 3.掌握二氧化碳和一氧化碳的化学性质。 1.金属共性 金属有许多共同的物理性质,有金属光泽、不透明,容易导电、导热,有延展性。在常温下(除汞外)一般都是晶体。金属元素的原子由于最外层电子数一般小于 4,因此在化学反应中容易失去最外层电子成为阳离子。金属的活泼性可用金属活动性顺序表示: K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、( H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 金属活动性逐渐减弱 在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子, 就越活泼。金属常见的化学性质:①与氧气反应生成金属氧化物;②与氯气等非金属生成盐;③与酸反应生成盐和氢气;④与盐反应生成新盐和新金属。以铁为例: 3Fe+2O2Fe3O4、Fe+S FeS;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 2.几种常见的金属 纯铁是具有金属光泽的银白色金属,质软。通常所指的铁、钢都是铁和碳或其他元素熔合而成的合金的总称。铜是人类历史上使用最早的金属。纯铜是紫红色的,具有良好的延展性,是热和电的良导体。铜是电气工业中的主要金属材料,用以制造导线和电键。铝是地壳中含量最丰富的金属。铝为银白色金属,在空气中其表面易生成致密的氧化铝薄膜,这一层氧化铝薄膜可保护内部金属不再受腐蚀。利用这一性质,铝常用来制成医疗器械、冷冻装置、液态天然气的输送管道等。铝密度小,易形成合金,常用于飞机、船舶、汽车等制造业;铝延展性好,可用于包装药品、糖果。 3.氧气 氧气是一种微溶于水、密度比空气大的无色无味气体。实验室可用氯酸钾或过氧化氢在二氧化锰催化下分解制得,也可用高锰酸钾分解制得。 反应方程式如下:2KClO3 2KCl+3O2 ↑、 2H2O22H2O+O2↑、2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。发生 装置氯酸钾和高锰酸钾分解都选择固固加热装置 A,过氧化氢催化分解选择固液不 加热装置 B。这三个反应中都有二氧化锰,前两者是催化剂,后者是还原产物。氧气可用向上排空气法或排水法收集。工业上制备氧气通过液化空气分离出氮气得到液氧。氧 气具有很强的氧化性,能跟许多物质发生反应。如:C+O2 CO2 ,S+O2 SO2, 4P+5O2 2P2O5 , 3Fe+4O2 Fe3O4 , CH4+2O2 CO2+2H2O , 2H2S+3O2 2SO2+2H2O 等; 若氧气不充足, 可燃物就发生不完全燃烧如: 2C+O22CO, 2CH4+3O22CO+4H2O, 2H2S+O22S+2H2O 等。 4.氢气 氢气是一种比空气轻、难溶于水的无色无味的气体。实验室常用锌与稀硫酸反应制取。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,可在启普发生器或简易启普发生器中 进行。(如右图)工业上常用煤或甲烷等有机物与高温水蒸气反应来制备。C+H2OCO+H2 、CO+H2O CO2+H2 、 CH4+H2OCO+3H2。氢气具有可燃性,2H2+O22H2O。点燃 氢气之前要先检验氢气的纯度,否则可能发生爆炸。氢气是理想的新型燃料。它具有三个优点:资源丰富、发热量高、燃料产物是水,对环境无污染。氢气还具有还原性,能与氧化铜、氧化铁等金属氧化物或氯化物发生氧化还原反应,H2+CuOCu+H2O。利用 该反应氢气可冶炼金属。 5.碳 金刚石、石墨都是自然界存在的两种碳元素的同素异形体。金刚石和石墨物理性质差异很大,化学性质相似。炭黑、木炭、活性炭、焦炭的主要成分也是单质碳,它们是由微小的石墨晶体和少量杂质构成的。木炭和活性炭具有很强的吸咐性,能吸咐气体、 色素等。碳在氧气或空气中完全燃烧生成二氧化碳,C+O2CO2;与氧气不完全燃烧 时生成一氧化碳 2CO。碳在较高温度下还能与氧化物发生反应,体现出还原性,C+CO22CO,C+2CuO2Cu+CO2↑。 6.二氧化碳、一氧化碳 二氧化碳是一种密度比空气大、无色无味的气体。它是一种酸性氧化物,能与水、碱性氧化物、碱等发生反应。实验室常用澄清石灰水检验CO2 的存在,CO2+Ca(OH)2=CaCO3 ↓+H2O。实验室常用碳酸钙与盐酸反应来制取 CO2,CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,发生装置与氢气相同。一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的气体。一氧化碳具有可燃 。吸 性,2CO+O22CO2,燃烧时会放出大量的热,因此一氧化碳常常是许多气体燃料的主 要成分。一氧化碳具有还原性。工业上就是利用它与铁矿石中的氧化铁反应来冶炼铁, Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。一氧化碳有剧毒 进肺里与血液里的血红蛋白化合,使 例题精析 血红蛋白不能很好地与氧气化合,人体就缺少氧气。吸入少量的一氧化碳就会感到头痛, 多量时就会因缺乏氧气而死亡。 例 1.某同学做金属钠与水反应的实验。用镊子从煤油中取出一小块钠,用小刀切下黄豆大小,用滤纸吸干表面的煤油,把切下的钠块放入盛有少量水且滴有几滴酚酞的烧杯中。钠熔化成一个银白色的小球浮在水面上,四处游动,并发出嘶嘶声,溶液变成红色,小球最终完全消失。根据以上的实验描述,请你归纳出钠有哪些物理性质和化学性质。 解析:钠物理性质体现在:用小刀切(质软),浮在水面上(密度比水小),熔化成银白色的小球(熔点低,银白色);化学性质体现在能与水反应,生成碱和氢气, 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。 变式 1.将黄豆大小的一块金属钠投入到盛有硫酸铜的溶液中。根据你所学的知识,推断可能产生的现象,并写出相应的化学方程式。 例 2.粉末状金属混合物 12g,加入足量的稀硫酸后产生 1g 氢气,这种金属混合物可能是( ) A.Al 和 Fe B.Zn 和 Fe C.Mg 和 Cu D.Mg 和 Zn 解析:产生 1g 氢气所需的金属质量分别是:铝 9g,铁 28g,锌 32.5g,镁 12g,铜不反应。因此 12 g 金属混合物产生 1 g 氢气可能是铝与铁、铝与锌、铝与铜。答案:A。 变式 2.在某铁的样品中可能含有 Zn、Mg、Al、Cu 等杂质金属中的 2 种,取 5.6 g 样品跟足量稀硫酸反应,得到 0.20 g H2。则此铁的样品中不可能含有的杂质金属组合 是 ( )。 A.Cu 和 Mg B.Zn 和 Al C.Mg 和 Al D.Zn 和 Cu 例 3.往 AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 的混合溶液中加入一些铁粉,待反应完成后再过滤,不可能存在的情况是( ) A.滤纸上有 Ag,滤液中有 Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+ B.滤纸上有 Ag、Cu,滤液中有 Ag+、Zn2+、Fe2+ C.滤纸上有 Ag、Cu、Fe,滤液中有 Zn2+、Fe2+ D.滤纸上有 Ag、Cu、Fe、Zn,滤液中有 Zn2+、Fe2+ 解析:往 AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 的混合溶液中加入铁粉,铁粉先与 AgNO3 反应, 再与 Cu(NO3)2 反应。A 可能的。B 不可能。滤纸上有 Ag、Cu,滤液中不可能有 Ag+,Cu 能与 Ag+反应。C 可能的。D 不可能含有锌。答案:BD。变式 3.印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉, 反应结束后的烧杯中不可能( ) A.有铜无铁 B.铁、铜都有 C.有铁无铜 D.铁、铜都无 例 4.利用右图所示装置,进行氢气还原氧化铜的实验,并测定铜的相对原子质量(已知其它元素的相对原子质量)。试回答: (1)仪器装置的连接顺序(填写接口代码数字): ( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( )。 (2)装置Ⅰ,Ⅱ的作用分别是: , (3)加热 CuO 之前必须进行的操作 是 。 (4)已知氧化铜的质量为 m g,Ⅳ装置反应前后质量增加 n g,计算铜的相对原子质量: (用含 m、n 的式子表示)。 (5)根据Ⅳ装置反应前后增加质量,可求得氢气的质量,进而计算出应消耗的锌粒和稀硫酸的质量。但实际耗用的锌粒(不含杂质)和稀硫酸的质量都远远超过计算值。试从实验过程看,原因可能是 。解析:该实验题是通过 Cu+H2O 反应,根据氧化 铜质量、反应生成水的质量求得铜的相对原子质量。实验流程为:氢气制备 干燥 灼热的氧化铜 测定生成水的质量。在实验过程中,氢气要“早出晚归”,先通入是为了排尽试管内空气,以免氢气和空气的混合气体在较高温度下发生爆炸;反应结束后再通入氢气是为了避免还原生成的铜再氧化生成氧化铜。答案: (1)(9)接(1)(2)接(5)(6)接(8)(7)接(4)(3) (2)吸收 H2 中的水蒸气、防止空气中的水蒸气进入装置Ⅳ (3)检验 H2 的纯度,并先通入已经验纯的 H2 至装置内的空气赶净 (4)18m/n-16 (5)①氧化铜加热前要先通氢气,排去试管内空气;②反应后热铜粉还需在氢气流中冷却③部分氢气通过装有氧化铜的试管时,未与氧化铜反应 31 变式 4.利用干燥而纯净的氢气还原灼热氧化铜的实验测定水的组成,其装置如下图所示。完全反应后其实验测定的数据如下表所列。 实验前 实验后 (氧化铜+玻璃管)的质量 / g 75.6 69.2 (氯化钙+U 型管)的质量 / g 110.8 118.0 试回答: (1)装置正确的连接顺序(自左向右)是(填字母) 。 (2)装置 B 的作用是 , 装置 E 的作用是 。 (3)根据实验数据填空: 方法提炼 生成水的质量为 ,生成水中氧元素的质量为 , 生成水中氢元素的质量为 ,水中氢、氧两元素的质量比为 。 金属活动性顺序 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 金属活动性逐渐减弱 金属活动性顺序是从实验中总结出的规律,位置越靠前面的金属,其金属活动性 越强,即金属原子在水溶液中越容易失去电子而成为金属阳离子。根据金属活动性顺序 可判断以下内容:①与氧气反应。越靠前金属与氧气反应越容易,生成的氧化物越稳定。 巩固练习 ②与水反应。钾、钙、钠能与冷水反应;活动性较强金属能与热水反应生成氢气,氢后金属不能置换出水中的氢气。③与酸反应。氢前金属都能与稀硫酸或盐酸反应生成氢气, 氢后金属不能。④与盐溶液发生相互置换反应。排在前面金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。位于镁之前的金属化学性质非常活泼,常温下就能与水发生剧烈反应。一般不用 K、Ca、Na 等活泼金属来置换溶液中的其它金属元素。两种金属活动性相差越大,发生置换反应越容易。但是活动性顺序表只可用于判断金属与酸、盐发生置换反应的可能性,不能判断置换反应的快慢。⑤判断金属在自然界的存在形式及金属冶炼方法。位于氢前金属以化合态形式存在,不活泼金属如铜、汞、银在自然界既有游离态也有化合态,铂、金只以游离态形式存在。金属的冶炼,活泼金属钾、钠、钙、镁、铝用电解法;锌、铁、铜等用氢气、焦炭或一氧化碳还原法;汞、银用加热法。 一、选择题(每小题有 1~2 个正确答案) 1.钠、镁、铝分别与足量稀硫酸反应,生成等质量氢气时,参加反应的钠、镁、铝的原 子数目之比是( ) A.l:2:3 B. 3:2:1 C. 6:3:2 D. 4:2:l 2.已知同温、同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子。现有 a 升 H2 与 CO 的混合气体,完全燃烧后用去 a/2 升 O2,则 H2 与 CO 混合气体中,两种气体的体积比 是 ( ) A.2 :1 B.1:1 C.1 :2 D.任意比值 3.在加热条件下,l4.4 克某金属氧化物与一氧化碳充分反应,可生成 8.8 克二氧化碳。这种氧化物是( ) A.FeO B.ZnO C.PbO D.CuO 4.2003 年 10 月 16 日 6 时 23 分,“神舟”五号载人飞船在内蒙古成功着陆,返回舱完好无损。飞船在重返大气层时,由于同空气的剧烈摩擦,船体的表面温度上升到 2000℃~ 3000℃,因此飞船表面必须有良好的防高温措施。下列有关飞船的防高温措施中不可 取的是( ) A.使用陶瓷类的贴面覆盖船体,以防止高温侵入舱内。 B.使用在一定条件下能熔化或气化的表面覆盖材料 C.使用在一定条件下能与大气中氧气发生剧烈燃烧的表面覆盖材料 D.使用在一定条件下能发生分解反应的表面覆盖材料 5.将 56g 的铁粉与足量的稀硫酸反应,仍能生成 2 克氢气,可能是因为( ) A.铁中含有碳和锌 B.铁表面有铁锈 C.铁中含有碳和铝 D.铁中含有碳 6.在化学反应 aZn+bHNO3(稀) = cZn(NO3)2+dNO↑+eH2O 中,若 e 的值为 4,则 d 的值 为 ( ) A. 1 B.2 C.3 D.4 7.将 Mg、Al、Zn 分别放入相同溶质质量分数的盐酸中,反应完成后,放出的氢气质量相同,其可能的原因是( ) A.放入的三种金属质量相同,盐酸足量。 B.放入的 Mg、Al、Zn 的质量比为 12:9:32.5,盐酸足量。 C.盐酸的质量相同,放入足量的三种金属 D.放入的盐酸质量比为 3:2:1,反应后无盐酸剩余。 8.将二氧化碳通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成,若继续通入二氧化碳,白色沉淀将完 全 溶 解 。 其 反 应 的 化 学 方 程 式 为 : Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓ +H2O , CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 当二氧化碳持续不断地通入澄清石灰水中时,沉淀质 量的变化符合下列图中的( ) A. B. C. D. 9.50g 镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液,蒸发后得到 218g 固体(已换算成无水硫酸盐)。则反应产生氢气的质量是( ) A.2 g B.3 g C.3.5g D.4.5 g 10.用铁、锌、铝分别与足量的盐酸反应制取氢气,如下图所示是产生氢气与所用金属质量的关系。如果 a 代表铁、b 代表锌、 c 代表铝,这三条图线从上到下的顺序是( ) A.a、b、c B.b、c、a C.c、a、b D.c、b、a 11.将一块严重锈蚀而部分变成铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜块研磨成 粉末,在空气中充分灼烧成 CuO,固体质量的变化情况可能是( ) A.增重 30% B.增重 10% C.不变 D.减轻 30% 二、填空题 12.日常生活中,用于保护钢铁制品(如自来水管)所使用的“银粉”实际上是金属 的粉末;家用热水瓶内胆壁上的金属是 ;温度计中填充的金属是 ;玻 璃刀刀头是用 制成的。 13.铜器在潮湿的空气中,表面会慢慢地生成一层铜锈[Cu2(OH)2CO3]。该反应的化学方程式为: 。 14.一种不纯的铁,已知它含有铜、铝、钙或镁中的一种或几种金属杂质。5.6 克这样的铁跟足量的稀硫酸完全反应时,生成 O.2 克氢气,则此铁块中一定含有的金属杂质是 。 15.取某金属 0.45 克与过量稀硫酸反应,测得生成气体 0.05 克。已知该金属的原子量小 于 40,且核内中子数比质子数多 1 个,可推知该金属的原子量(R)与其化合价(X) 的关系式是 ,最终确定该金属元素是 。 16.实验室制得的氢气中常含有水蒸气和少量酸雾。 (1)为了获得纯净的氢气,可选用下图中的第 套装置来净化。 (2)其中左瓶中应盛 以除去 ; 右瓶中应盛 以除去 。 (3)实验完成后,如果回收的废液中含有少量硫酸及硫酸亚铁,怎样利用废液再回收较纯的硫酸亚铁晶体? 17.某学生取 X、Y、Z 三种不同金属分别与氧化铜和氧化锌混合加热进行实验,结果记录于下表。表中“+"表示能发生置换反应,“-"表示不发生反应。则 X、Y、Z 和 Cu、 Zn 五种金属的还原性由强到弱的顺序为 。 反应物 CuO ZnO X + - Y - - Z + + 18.某学生在 A、B、C、D 四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、完全浸没在食盐水中的细铁丝,然后装配成如图所示的四套装置,每隔一段时间测量导管中水面上升的高度,结果如下表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示。 时间/小时 0 0.5 1.0 1.4 2.0 2.5 3.0 A 瓶(盛干燥铁丝) 0 0 0 0 0 0 0 B 瓶(盛沾了食盐水的铁丝) 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8 C 瓶(盛沾了清水的铁丝) 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5 D 瓶(盛完全浸没在食盐水中的 铁丝) 0 0 0 0 0 0 0 (1)导管中水面为什么会上升? 。 (2)上述实验中,铁生锈的速率由大到小的排列顺序为(填小烧瓶序号): 。 (3)影响铁生锈的因素有: 。 19.测定 H2 和空气混合气体的爆炸范围实验如下所述。 取 10 支大试管,依次盛水 90%(体积分数)、80%……再用排水集气法收集 H2,而后分别把试管口移近酒精灯火焰,实验结果如下: H2 体积分数 / % 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 空气体积分数/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 点燃现象 安静燃烧 安静燃烧 弱爆炸 强爆炸 强爆炸 强爆炸 强爆炸 强爆炸 弱爆炸 不燃烧不爆炸 (1)混合气体爆炸范围,H2 的体积分数约为 。 (2)由上述实验结果评价:“用向下排空气法收集 H2,保持试管倒置移近火焰,如果只发出轻的‘噗声’,表示收集的 H2 已纯”的说法的真正涵义。 20.镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁(其中氮为-3 价),氮化镁与水反应生成氢氧 化镁和氨气。 (1)写出氮化镁与水反应的化学方程式 ; (2)12 克镁在空气中燃烧所生成的产物的总质量 (填“>”、“<”或“=”多少克); (3)已知氮化镁是一种黄色的固体。根据镁在空气中燃烧的实验现象,可知在这样的条件下,镁更易与空气中的 化合,理由是生成物 。 H2 21.某初级中学学生为了探究该校化学实验室的一种黑色粉末和一瓶标签破损的 无色溶液(如右图所示)可能是什么物质,大胆猜想并设计实验进行验证。 [发现问题]当把黑色粉末与无色溶液混合时即产生气泡。 [查阅资料]初中化学实验室常见的黑色粉末有氧化铜、二氧化锰、四氧化 三铁、铁粉、炭粉等。 [提出假设]黑色粉末是 ,无色溶液是 。(只写一种假设) [ 设计实验] 向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量的无色溶液; 用 收 集 一 试 管 气 体 ; 检 验 气 体 ( 写 出 操 作 方法) 。 [实验现象] 。 [实验结论]此气体是 ,原假设 22.用锌片与稀硫酸反应,六次实验结果记录如下(注意:本题计算结果均取整数): 次数 加入锌的质量/克 稀硫酸的质量/克 生成硫酸锌的质量/克 1 2 6O 5 2 4 60 3 6 60 15 4 8 60 17 5 10 60 6 12 60 17 (1)第 2 和第 5 两次实验产生硫酸锌的质量依次是 。 (2)若使(1O+m)克锌与 60 克稀硫酸充分反应后剩余固体的质量为 克。 (3)稀硫酸中溶质的质量分数为 。 23.在一定条件下,初中化学教材中学过的某些物质之间可实现下图所示的转变: 据此写出 A、B、D、F、G、J 这六种物质的化学式:A 、B 、D 、 F 、G 、J 。 第五讲 氧化物 课时目标 1.了解氧化物的分类。 2.掌握酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物的性质。 知识点精讲 3.掌握氧化物与酸、碱、盐的相互转化。 1. 氧化物的分类 氧和另一种元素组成的化合物叫做氧化物。按组成元素可分为金属氧化物和非金属氧化物;根据化学性质不同可分为酸性氧化物和碱性氧化物等。 2.酸性氧化物 凡 能 跟 碱 起 反 应 , 生 成 盐 和 水 的 氧 化 物 , 叫 做 酸 性 氧 化 物 。 例 如 : 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O,CO2、SO3 就是酸性氧化物。非 金属氧化物大多数是酸性氧化物。酸性氧化物大都能够直接与水化合而生成酸。例如: CO2+H2O=H2CO3、SO2+H2O=H2SO3、SO3+H2O=H2SO4。有些酸性氧化物不能跟水化合, 如 SiO2 。酸性氧化物可以由非金属跟氧气直接化合,或由含氧酸盐加热分解制得。 S+O2SO2、MgCO3 MgO+CO2↑ 。酸性氧化物还可以由酸分解而制得。例如: H2SO4SO3+H2O。 3.碱性氧化物 凡 能 跟 酸 起 反 应 , 生 成 盐 和 水 的 氧 化 物 , 叫 做 碱 性 氧 化 物 。 例 如 : 2HCl+CaO=CaCl2+H2O、H2SO4+CuO=CuSO4+H2O,CaO 、CuO 就是碱性氧化物。金属氧化物大多数是碱性氧化物。生成可溶性碱的碱性氧化物能够跟水化合。例如: CaO+H2O=Ca(OH)2 、Na2O+H2O=2NaOH,大多数碱性氧化物(如 CuO、Fe2O3)不能直接跟水化合。碱性氧化物可以由碱类加热分解、金属跟氧气直接化合或由盐类加热分解 高温 制得。例如 CuO+H2O、2Mg+O2 2MgO、CaCO3 4.两性氧化物 CaO+CO2↑。 既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。如 Al2O3, Al2O3+6HCl=AlCl3+3H2O 、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。 5.几种重要的氧化物 (1)一氧化碳 一氧化碳是一种没有颜色,没有气味的气体。在通常情况下,1 体积的水仅能溶解约 0.2 体积的一氧化碳。一氧化碳有剧毒。吸进肺里跟血液里的血红蛋白化合,使血红蛋白不能很好地跟氧气化合,人体就缺少氧气。人吸入少量的一氧化碳就会感到头痛,吸 0.3 入较多量的一氧化碳,就会因缺少氧气而死亡。一氧化碳的化学性质主要表现在两方面: 可燃性和还原性。一氧化碳在空气里能够燃烧,火焰呈蓝色,并且放出大量的热, 2CO+O22CO2。一氧化碳能还原氧化铁、氧化铜等金属氧化物,工业上常用来冶炼 金属。Cu+CO2 、3CO+Fe2O3 (2)二氧化碳 高温 2Fe+3CO2,CO 是还原剂。 二氧化碳是一种密度比空气大、没有颜色的气体。在通常情况下 1 体积的水约能溶 解 1 体积的二氧化碳。在加压降温的情况下,二氧化碳能变成雪状的固体叫做“干冰”。二氧化碳溶解在水里,生成碳酸,CO2+H2O=H2CO3。碳酸能使紫色石蕊试液变红。二氧化碳是一种酸性氧化物,能与碱反应,如在澄清石灰水中通入二氧化碳,能生成白色沉淀,继续通入二氧化碳,白色沉淀能溶解,得到澄清溶液。CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O, CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 。 在实验室里, 常用稀盐酸与大理石反应来制得。 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。二氧化碳是一种工业原料,可以用在制纯碱、尿素、糖和汽水等工业上。二氧化碳可用来灭火,“干冰”可用来人工降雨。 (3)氧化钙 氧化钙是一种白色固体,跟水剧烈反应生成氢氧化钙。CaO+H2O=Ca(OH)2。氧化钙是碱性氧化物,能与酸发生反应生成盐和水。CaO+2HCl=CaCl2+H2O 。工业上用高温下煅烧石灰石来制取生石灰(氧化钙),同时生成的二氧化碳是副产品。 6.酸性氧化物与酸酐 酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物,如二氧化碳、三氧化硫。酸酐是酸失去水生成的物质。如磷酸的酸酐是五氧化二磷。两者的共同点是发生反应时,化合价 不 变 。 酸 性氧 化 物 肯 定 是 酸 酐 , 而酸 酐 不 一 定 是 酸 性 氧 化物 。 醋 酸 酐 ()是醋酸的酸酐,但它不是氧化物,不是酸性氧化物。 7.酸与酸酐 酸有无氧酸和含氧酸两种。含氧酸在一定条件下都能失去水形成酸酐。例如 HNO3 、 H2SO4、H3PO4 的酸酐分别是 N2O5、SO3、P2O5。酸酐既有两分子酸失水也有一分子酸失水所得的产物,这与酸的结构有关。HNO3 是一元酸,只能两分子硝酸失去一分子水得到 N2O5;H3PO4 是三元酸,同理只能两分子磷酸失去 3 分子水得到 P2O5,而 H2SO4 是二元酸,一分子内失去一分子水得到 SO3。醋酸(CH3COOH)是一元酸,它只能两分子醋酸 例题精析 失去一分子水得到醋酸酐 )。无氧酸没有酸酐。 例 1.下列说法正确的是( ) A.非金属氧化物一定是酸性氧化物 B.金属氧化物一定是碱性氧化物 C.酸性氧化物一定是非金属氧化物 D.碱性氧化物一定是金属氧化物 解析:非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如 CO、NO 不能与碱反应,也不能与酸反应, 是不成盐氧化物。NO2 能与碱反应,与 NaOH 溶液反应生成亚硝酸钠(NaNO2) 和硝酸钠(NaNO3)和水,但它不是酸性氧化物,发生的是氧化还原反应。金属氧化物不一定是碱性氧化物,如 Mn2O7 能与氢氧化钾溶液反应生成高锰酸钾和水, 是酸性氧化物。酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如 Mn2O7。碱性氧化物一定是金属氧化物。答案:D。 变式 1.下列叙述正确的是( ) A.酸酐不一定是酸性氧化物 B.凡是酸性氧化物都可与水直接反应生成相对应的酸 C.NO2、N2O5 都是硝酸的酸酐 D.不能跟酸反应的氧化物一定能跟碱反应 例 2.已知二氧化硅(SiO2)是酸性氧化物,写出它与 NaOH 溶液反应的化学方程式。 解析:酸性氧化物与碱反应生成盐和水,发生的是非氧化还原反应,化合价不变,在盐 中硅元素的化合价仍为+4 价,与碳酸根相类似,硅酸钠的化学式为 Na2SiO3。反应方程式为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。 变式 2.已知 SiO2 是酸性氧化物,但它不能与水反应生成 H2SiO3,H2SiO3 是一种不溶于水的沉淀。请写出由 SiO2 制取 H2SiO3 的化学方程式。 例 3.为了确定三种可燃性气体:CH4、H2 和 CO(简称试验气),分别将它们在氧气中燃烧,把燃烧后生成的气体依次通过 A、B 两个洗气瓶,回答下列问题: (1)装置 A 中的液体是 。装置 B 中的液体是 。 (2)若装置 A 的质量增加,B 的质量不变,则试验气是 ,燃烧的化 学方程式为 。 (3)若装置 A 的质量不变,B 的质量增加,则试验气是 ,B 瓶中的化学方程式是 。 (4)若装置 A、B 的质量都增加,则试验气是 ;若 B 的质量增加m 克,则 A 的质量增加 克。 解析:通过洗气瓶中溶液增重来确认试验气燃烧所生成的二氧化碳和水蒸气,二氧化碳可用碱液吸收,水蒸汽可用浓硫酸吸收,由于碱液要挥发出水蒸汽,因此要先通过浓硫酸,再通过氢氧化钠溶液。答案:(1)浓硫酸,氢氧化钠溶液(2)H2, 2H2+O22H2O(3)CO,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (4)CH4,9m/11。 变式 3.吸烟有害健康,科学实验表明香烟所产生的烟雾中,至少有 300 多种化合物不同程度对人体有害。为了检验该烟雾中是否存在 CO2 和 CO,在对香烟燃烧产生的烟雾进行适当处理后,依次通过足量的以下试剂:①澄清石灰水,②浓硫酸,③灼热的黑色氧化铜粉末,④澄清石灰水,发现①④变浑浊,③中固体由黑色变红色。 试回答: (1)①中发生的现象说明 。 (2)烟雾中是否存在 CO (填“是”或“否”),做出此判断依据的实验现象为 。 例 4.某晶体的分子量为 126,它的分子式可用 HxCyOz·nH2O 表示。取 6.3 克该晶体, 在 100℃完全失水后称得固体质量为 4.5 克。又测得 C、H、O 在无水 HxCyOz 的质量百分比分别为 26.7%、2.2%、71.1%。 (1) 通过计算确定该晶体的分子式。 (2)上述无水物加入少量浓硫酸共热后生成 CO、CO2、H2O,试写出这个反应的化学方程式: 。 (3) 实验室可以用上面的反应制取 CO。为了得到较多量的干燥而纯净的 CO,应将混合气体先通过 溶液除去 , 再通过 除去 ,最后就剩下纯净的 CO。 解析:根据 C、H、O 在无水 HxCyOz 的质量百分比分别为 26.7%、2.2%、71.1%,可得 C、 H、O 的原子个数比为:1∶1∶2,由质量关系可知晶体分子式。答案:(1)H2C2O4·2H2O (1) H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O(3)氢氧化钠溶液,CO2,浓硫酸,H2O。 变式 4.某学生为了测定由两种元素形成的气态化合物 X 的组成,做了如图所示的实验, 把气体 X 由注射器 A 缓慢送入装有 CuO 的 B 装置,使之完全反应,得到如下结果: ① 实验前 B 管及药品的质量为 21.32 克,实验后为 21.16 克 ②C 管中收集到的物质电解后可得到 H2 和 O2,在 D 中收集到的是 N2。 ③X 中两元素的质量比是 14:3。问: (1)C 中收集到的液体,质量是 克。 (2)在实验中看到的现象是 。 方法提炼 (3)B 中反应的化学方程式是 。 酸性氧化物与碱溶液反应 酸性氧化物都能与碱溶液反应生成含氧酸盐和水。如 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、 2- 2- - 2- SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O、Mn2O7+2NaOH=2NaMnO4+H2O。含氧酸根离子中,氧元素的化合价为-2 价,金属或非金属原子显正价,其化合价不同,含氧酸根离子化学式就不同。常见含氧酸根离子的化学式如下:ClO-(+1) 、S2O3 (+2) 、C2O4 (+3) 、NO2 (+3) 、CO3 (+4) 巩固练习 2- - 3- 2- 2- - SO3 (+4) 、NO3 (+5) 、PO4 (+5)、 SO4 (+6) 、MnO4 (+6) 、MnO4 (+7)。 一、选择题(每小题有 1~2 个正确答案) 1.在大气层中,因 CO2 的含量不断增加而引起“温室效应”,造成大气中 CO2 含量增加的主要原因是( ) A.由于动植物呼吸作用增加 B.由实验室逸出的 CO2 增加 C.由于森林绿化面积迅速递减,使得自然界吸收 CO2 的能力降低 D.由于大量燃烧矿物燃料 2.一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品,外层则是分别包装的两包化学物质,使用时拉动预留在外的拉线, 使这两种化学物质反应,此时便可对食物进行加热,这两包化学物质最合适的选择是( ) A.浓硫酸与水 B.生石灰与水 C.熟石灰与水 D.氯化钠与水 3.向下列各对物质中加水后,难溶物不发生变化的是( )。 A.Fe2O3、SO3 B.BaCO3、SO3 C.Cu(OH)2、MgO D.SiO2、K2O 4.已知 R2O 是一种酸性氧化物,则 R 代表的元素可以是下列四种元素中的( ) A.钾 B.氯 C.钠 D.硫 5.固体物质 A 与盐酸反应生成物质 C,C 的溶液中加入火碱,生成物质 D,D 受热后得到固体 A,则 A 可能是( ) A.Fe2O3 B.CO2 C.CuO D.Na2O 6.1.42 g R 元素可与氧元素组成 2.38 g 氧化物 X,或组成 3.66 g 氧化物 Y,则 X、Y 的化学式可能是( ) A.R2O 和 R2O5 B.R2O3 和 R2O5 C.R2O3 和 R2O7 D.R2O 和 R2O3 7.《美国化学会志》报道了中国科学家以二氧化碳和钠在一定条件下制得金刚石,其化 学方程式为 3CO2 +4Na 470℃ 80MPa 2X+C(金刚石)。则 X 的化学式为( ) A.Na2O2 B.Na2CO3 C.Na2O D.Na4C2O6 8.CO、O2、CO2 混合气体 9 毫升,点然爆炸后,恢复到原来状况时,体积减少 1 毫升, 通过 NaOH 溶液体积又减少 5 毫升,则原混合气体中 CO、O2、CO2 的体积比可能是( ) A 1︰3︰5 B 5︰1︰3 C 3︰1︰5 D 2︰4︰3 9.2004 年,美国科学家通过“勇气”号太空车探测出火星大气中含有一种称为硫化羰 (化学式为 COS,羰音 tang)的物质,已知硫化羰与二氧化碳的结构相似,但能在氧气中完全燃烧,下列有关硫化羰的说法正确的是( ) A.硫化羰是酸性氧化物 B.相同条件下,硫化羰的密度比空气大 C.硫化羰可用作灭火剂 D.硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是 CO2 和 SO2 10.乙醇发生不完全燃烧,可表示为:2C2H5OH+5O2 点燃 2CO+2CO2+6H2O (O2不充足) 假设得到燃烧产物 CO、CO2、H2O 的总质量为 25.2 g,其中 H2O 为 10.8 g,则产物中 CO 的质量是( ) A.5.60 g B. 6.53 g C.16.8 g D.不确定的 11.由以下两种途径制铜:(1)CuO ¾H¾2 S¾O4 ®CuSO4 ¾¾Zn ®Cu (2)Zn ¾H¾2 S¾O4 ®H2 ¾C¾uO ®Cu 假设每一步反应都完全,要制得等质量的铜,两个途径相比较,则下列有关说法正确的是( ) A.消耗等质量的 Zn、H2SO4、CuO B.消耗的只有 CuO 质量相同 C.过程中产生的 ZnSO4 质量相同 D.所有反应类型都相同 12.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中 ,理想状态是反应中原子全部转化为欲制得的产物,即原子的利用率为 100%。在用 C3H4(丙炔) 合成C5H8O2(2-甲基丙烯酸甲酯)的过程中,欲使原子的利用率达到最高,在催化剂 作用下还需要其他的反应物是( ) A.CO2 和 CH3OH B.CO2 和 H2O C.H2 和 CO D. CH3OH 和 H2 二、填空题 13.冶炼技术在中国有着悠久的历史,我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜矿(主要成分为 Cu2O)和木炭粉混合加热至 800 ℃左右,即可得到与黄金外观相似的“药金”。 (1)药金的主要成分是 (2)写出上述反应化学方程式: 14.小明、小鹏和小芳三位同学在一起探究蜡烛燃烧,他们将短玻璃导管插入焰心,发 现另一端也可以点燃。 (1)[提出问题]导管里一定有可燃性气体,气体成分可能会是什么呢? (2)[猜 想]小明认为:可能是蜡烛不完全燃烧时产生的 CO。小鹏认为:可能是蜡烛受热后产生的蒸气。 小芳认为:可能上述两种情况都有。 (3)[设计实验方案] 请你帮他们设计一个简单的实验方案,来判断哪一种分析是正确的。 (4)[现象与结论] 如果小明的猜想是正确的,现象应是 。 如果小鹏的猜想是正确的,现象应是 。 如果小芳的猜想是正确的,现象应是 。 (5)如果用 CnH2n+2 表示蜡烛的主要成分,则其燃烧的化学方程式为 。 15.已知 Cu2O 是一种红色固体物质,在酸性溶液中可发生反应生成 Cu2+和 Cu。请用已学过的知识设计一个最简便的实验方案,来检验 CuO 经氢气还原所得到的红色产物中是否有 Cu2O。 实验步骤 实验现象与结论 化学方程式 是制取 CO2 的装置,应从下列图 1、图 2、图 3 中选择 16.超氧化钾(KO2)是一种黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气。它与二氧化碳反应 的化学方程式为:4KO2+2CO2 = 2K2CO3+3O2.。某学生为了验证这一实验,以大理石、足量的盐酸和超氧化钾为原料制取 O2,设计出如下图所示实验装置。 44 (1)A 。 B 装置的作用是吸收 A 装置中产生的盐酸酸雾,C 装置内可能出现的现象是 为了检验 E 中收集到的气体,可以在取出集气瓶后,用的木条伸入集气瓶内,木条会 。 (2)若 E 中的石灰水出现少量的白色沉淀,这是因为 。 (3)表明 D 中的超氧化钾样品接近反应完毕时的现象是 。 17.如下图所示,A 管中盛有干燥的炭粉,C 管中盛有干燥的氧化铜粉末,B、D 两个 U 型管中装有氢氧化钠和氧化钙的固体混合物,用来充分吸收二氧化碳气体。将 3.0 克干燥的二氧化碳气体全部通入 A 管进行实验,实验结束后,B 管质量增加 0.8 克,D 管质量增加 3.3 克,计算进入 C 管和离开 C 管的一氧化碳的质量各为多少? 18.某同学为了测定由氧化铜和氧化铁组成的混合物中各成分的质量分数,用氢气作还原剂,并用浓硫酸吸收反应生成的水。已知混合物的总质量是 24g,实验前盛有浓硫酸的试管的总质量是 130.5g,实验后变为 137.7g(设反应已进行完全,且生成的水全部被浓硫酸吸收),据此计算:(1)有多少克氢气参加了反应;(2)混合物中氧化铜的质量分数是 多少。 第六讲 常见的酸、碱、盐 课时目标 1.了解几种常见酸的物理性质,掌握酸的通性。 2.了解几种常见碱的性质。 知识点精讲 3.了解盐的组成,知道几种常见盐的化学性质。 1. 电解质与非电解质 凡是在水溶液或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质;在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物叫做非电解质。酸、碱、盐和某些金属氧化物是电解质;大多数的有机物如蔗糖、酒精是非电解质。电解质和非电解质的对象是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。某些化合物如二氧化硫、二氧化碳的水溶液能导电,但它们不属于电解质,因为其中发生了化学变化,亚硫酸、碳酸是电解质。 2. 电解质的电离 化合物 溶于水 熔化 通电 产生自由移动离子 导电 电离 电解 电解质溶解于水或受热熔化时电离成自由移动的离子的过程,叫做电离。电离是一个自发的过程,无需通电。自由移动的离子,在通电条件下发生定向移动,就是一个导电的过程,电解的过程。 电 解 质 的 电 离 可 以 用 电 离 方 程 式 表 示 , 如 : H2SO4 = 2H+ + SO42- , NaOH = Na+ + OH-, Al2(SO4)3 = 2Al3+ + 3SO42- 3. 强电解质和弱电解质 在水溶液里完全电离成离子的电解质叫做强电解质,如强酸(如硫酸、盐酸、硝酸等)、强碱(如氢氧化钠、氢氧化钾等)以及绝大多数盐。强电解质的电离方程式用等号表示,例如:H2SO4 = 2H+ + SO42-,Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH-,K2CO3 = 2K+ + CO32-。在强电 解质的水溶液中只存在电离出的离子,无溶质分子。在水溶液中只有部分电离成离子的电解质叫做弱电解质,如弱酸(如碳酸、醋酸)、弱碱(如一水合氨)、水等。弱电解质的电离方程式用可逆符号表示,例如:CH3COOH CH3COO- + H+, NH3•H2O NH4+ + OH-,H2O H+ + OH-。在弱电解质的水溶液中既有溶质的分子,也有溶质电离出的离子。 4. 常见的酸 电解质电离时所生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸,HCl 、H2SO4 、HNO3 是三大强酸。盐酸是氯化氢气体的水溶液,是混合物。浓盐酸有强挥发性,打开浓盐酸的瓶塞,瓶口会呈现雾状,这是挥发出的 HCl 气体和空气中的水蒸气接触,形成盐酸小液滴。硫酸是一种不挥发性酸,98.4%的浓硫酸有吸水性和脱水性。浓硫酸在稀释时,一 定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地倒入水里,并不断搅拌,使产生的热量迅速地扩散。切不可把水倒入浓硫酸里。稀盐酸与稀硫酸具有相似的化学性质,具体表现在: 稀盐酸 稀硫酸 酸碱指示剂 紫色石蕊试液 变红色 变红色 酚酞 不变色 不变色 活 泼 金 属 (Mg 、Al) Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 金 属 氧 化 物 (Fe2O3 、CuO) Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O CuO+2HCl=CuCl2+H2O Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 碱 [NaOH 、 Cu(OH)2] NaOH+ HCl=NaCl+H2O Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O 2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+H2O Cu(OH)2+ H2SO4=CuSO4+2H2O 盐(Na2CO3) Na2CO3+2HCl= 2NaCl+CO2↑+H2O Na2CO3+H2SO4= Na2SO4+CO2↑+H2O 稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质,原因是它们的溶液中都只有一种阳离子:H+。与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、盐、碱反应,实际上是 H+与上述这些物质的反应, 这就是稀酸具有的酸的通性。 5.常见的碱 电解质电离时,所生成的阴离子全部是氢氧根离子(OH-)的化合物叫做碱,氢氧化钠和氢氧化钙是两种最常见的碱。NaOH 是一种白色固体,极易溶于水,溶解时放出大量的热,氢氧化钠固体暴露在空气里,容易吸收水分而潮解(有些晶体能吸收空气里的水蒸气,在晶体的表面逐渐形成溶液这个现象叫做潮解)。因此,氢氧化钠可以作为中性或者碱性气体的干燥剂。氢氧化钠的浓溶液对皮肤、纸张、织物有强烈的腐蚀性,所以, 它的俗名叫苛性钠、火碱或烧碱。如果不慎将碱液沾到皮肤上,要用较多水冲洗,再涂上硼酸溶液。氢氧化钙是一种白色粉末状固体,可有氧化钙(生石灰)跟水反应而制成, CaO+ H2O=Ca(OH)2。氢氧化钙微溶于水,所得溶液为澄清石灰水。氢氧化钙俗称熟石灰, 消石灰。碱的水溶液中都只有一种阴离子:OH-,所以碱具有共同的化学性质,表现在: (1)能使指示剂变色。如氢氧化钠溶液使酚酞试液变为红色;(2)能与非金属氧化物反应 。 如 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ;( 3 ) 能 与 酸 反 应 生 成 盐 和 水 。 如 , NaOH+HCl=NaCl+H2O;(4)能与某些盐反应。如,MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl。 6.盐 由金属阳离子或铵根离子与酸根离子组成的化合物叫做盐。由钠离子和其他酸根离子组成的盐叫做钠盐,如 Na2CO3,NaHCO3,NaCl,NaNO3 等,同样,由硫酸根离子(SO42-)和其他的金属离子所组成的盐叫做硫酸盐,如:Na2SO4,CuSO4,K2SO4,BaSO4 等。盐可分为正盐、酸式盐和碱式盐三种。常见的碳酸正盐有碳酸钙,碳酸钠(俗称纯碱、苏打) 碳酸酸式盐有碳酸氢钠(俗称小苏打)。石灰石和大理石的主要成分是 CaCO3。实验室可 以用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳:CaCO3+2HCl=CaCl2 + CO2↑+H2O。工 高温 业上用石灰石高温煅烧来制取生石灰和二氧化碳:CaCO3 CaO+CO2↑。Na2CO3 和 NaHCO3 均 可 与 强 酸 反 应 生 成 CO2 , Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2 ↑ +H2O 、 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;Na2CO3 和 NaHCO3 均可与氢氧化钙反应,产生碳酸钙, Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH、 NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O。 例题精析 Na2CO3 和 NaHCO3 之间可以互相转化。Na2CO3 溶液中继续通 CO2 就可以生成 NaHCO3, Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3。碳酸氢钠固体加热可以分解成碳酸钠,2NaHCO3 Na2CO3+CO2 ↑+H2O 。 例 1.下列物质中,A.氯化钠固体 B.纯碱 C.硫酸 D.铜 E.二氧化碳 F.氨气 G.酒精 H.饱和食盐水 I.硝酸 J.硫酸钠 K.氧化钠 L.醋酸 M.氢氧化铜 属于电解质的是 , 属于非电解质的是 , 属于强电解质的是 , 属于弱电解质的是 。 解析:电解质是指在水溶液或者熔化状态下可以导电的化合物,非电解质是指在上述两种情况下都不能导电的化合物,所以单质和混合物既不是电解质又不是非电解质。 电解质中完全电离的是强电解质,强酸、强碱、绝大多数盐是强电解质,部分电离的是弱电解质,弱酸、弱碱、水是弱电解质。CO2、NH3 等有些物质虽然溶于水能导电,但它们属于非电解质,因为溶于水后发生了化学变化,碳酸和一水合氨是电解质,Na2O 是离子化合物,是强电解质。答案: A、B、C、I、J、K、L、M ;E、F、G A、B、C、I、J、K ; L、M 变式 1:下列物质中,属于电解质的是 属于非电解质的是 属于强电解质的是 A.烧碱 B.Al C.空气 D.碳酸钙 E.氯化氢 F.稀硫酸 G.氧 化钾 H.三氧化硫 I.氢氧化铁 J.蔗糖 K.家用米醋 例 2.下列电离方程式书写正确的是( ) A.H2SO4 = H2+ + SO42- B.Ca(OH)2 = Ca2+ + (OH)2- C.KCl = K+1 + Cl-1 D.Al2(SO4)3 = 2Al3+ + 3SO42- 解析:A、B 的错误是没有把右下角表示原子(离子)个数的数字写在离子符号前作系数。 C 的错误的离子符号的书写与表示化合价混淆起来。答案是 D。变式 2.下列电离方程式书写正确的是( ) A.Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH- B. H2SO4 = 2H+ + SO42- C.KClO3 = K+ + Cl5+ + 3O2- D.NaHCO3 = Na+ + H+ + CO32- 例 3.如图所示装置进行实验(图中铁架台等仪器均已略去)。 在 I 中加入试剂后,塞紧橡皮塞,立即打开止水夹,Ⅱ中有气泡冒出;一段时间后关闭止水夹,Ⅱ中液面上升,溶液由无色变为浑浊。 符合以上实验现象的 I 和Ⅱ中应加入的试剂是( ) A B C D I CaCO3、稀 HCl Na2CO3、稀 H2SO4 Zn、稀 H2SO4 Cu、稀 H2SO4 Ⅱ KNO3 NaCl BaCl2 Ba(OH)2 解析:在 I 中加入试剂后,塞紧橡皮塞,立即打开止水夹,Ⅱ中有气泡冒出,说明 I 中反应有气体生成;一段时间后关闭止水夹,Ⅱ中液面上升,溶液 由无色变为浑浊,说明 I 中液体被压入Ⅱ中,相互反应有沉淀生成。答案:C。 变式 3.某同学向右图实验装置中通入气体 X。若关闭活塞 A,澄清石灰水变浑浊;若打开活塞 A,澄清石灰水不变浑浊。则气体 X 和洗气瓶内溶液 Y 分别可能是( ) A B C D X CO2 CO2 和 HCl CO2 HCl Y(足量) NaOH NaHCO3 浓硫酸 Na2CO3 500mL (约 920g) 硫 酸 Sulfuric acid 分子式 H2SO4 分子量 98. 本试剂为无色透明的粘稠液体 有腐蚀性! 符合 GB622-87 例 4.硫酸是化学实验室中常备的试剂,从化工商店买回来的一般是浓硫酸。右图是浓硫酸瓶子上的标签。 (1)根据标签上的内容,可知该浓硫酸的密度为 g/mL。 (2)已知该浓硫酸的质量分数为 98%,如果要配制 1kg20%的稀硫酸,需要浓硫酸的体积为 mL。 (3)将浓硫酸稀释配制稀硫酸时的正确操作是 。 (4)完全中和此稀硫酸,需要氢氧化钠的质量为 kg,如果与氢氧化钠质量相等的氢氧化钾与上述硫酸反应,反应后溶 液的 pH 7(填“大于”、“小于”或“等于”) 解析:(1)已知硫酸的质量和体积,根据ρ=m/V 即可求得硫酸的密度。(2)根据溶液稀释前后,溶质的质量保持不变。m(浓硫酸)×98%=1kg×20%,再结合密度求得浓硫酸 的 体 积 。 ( 4 ) 根 据 化 学 方 程 式 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O , 2KOH+H2SO4=K2SO4+H2O 质量关系即可判断。答案:(1)1.84 (2)110.9 (3) 应将浓硫酸沿器壁慢慢地注入盛有水的烧杯里,并用玻璃棒不断搅动 (4)0.16, 小于。 变式 4.某同学欲检验 NaOH 粉末中是否混有 Na2CO3,他设计了三个实验方案如下: 方案 结论 你对实验方法和结论的评价 方案 1 样品溶于蒸馏水,把 pH 试纸投 入溶液中,若 pH 大于 7 混有 Na2CO3 方案 2 取少量样品溶于蒸馏水后滴入 CuSO4 溶液,有蓝色沉淀出现 混有 Na2CO3 方案 3 取少量样品溶于蒸馏水后滴入足 量 BaCl2 溶液,有白色沉淀 混有 Na2CO3 方法提炼 正盐、酸式盐、碱式盐相互转化 盐可分为正盐、酸式盐、碱式盐三种。酸、碱被完全中和的产物是正盐;酸被部分中和的产物是酸式盐;碱被部分中和的产物是碱式盐。三者的转化关系如下: 相对应弱酸 酸式盐 正盐 碱式盐 碱 酸 碳酸氢钠、 硫酸氢钠等酸式盐都能与碱反应: NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 、NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O ; 弱酸的酸式盐还能与强酸反应生成弱酸。 如, NaHCO3+HCl=NaCl+CO2 ↑ +H2O 。 碱 式 氯 化 镁 等 碱 式 盐 能 与 酸 发 生 反 应 , Mg(OH)Cl+HCl=MgCl2+H2O 。 弱 酸 正 盐 能 与 相 应 的 弱 酸 反 应 生 成酸 式 盐 。 如 巩固练习 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 。 一、选择题(每小题有1~2个正确答案) 1.下列物质中,导电性能最差的是( ) A.熔融氢氧化钠 B.石墨棒 C.盐酸 D.固态氯化钾 2.下列关于酸、碱、盐的组成的说法中,正确的是( ) A.酸碱盐可能都不含金属元素 B.酸、碱一定含氢,盐一定不含氢 C.碱、盐可能含氧,酸一定含氧 D.盐一定含金属元素,酸碱不一定含金属元素 3.在四只烧杯中分别盛有稀盐酸,并滴有石蕊试液。现往这四只烧杯中不断加入下列物 质直至过量,其中能使溶液最后呈紫色的物质是( ) A.CaCO3 B.K2O C.NaOH D.Na2SO4 4.有 H、O、S、K 四种元素,分别按+1、-2、+6、+1 化合价组合,最多可以组成化合物的种数是( ) A.5 种 B.6 种 C.7 种 D.8 种 5.实验室有失去标签的盐酸、碳酸钠、硫酸、氢氧化钾和硝酸钾五瓶溶液。为把它们区 分开来,所加试剂及先后顺序合理的一组是 ( ) A. 氯化钡溶液、稀硝酸、石蕊试液 B.稀硝酸、石蕊试液、硝酸银溶液 C.石蕊试液、稀硝酸、硝酸银溶液 D.稀硝酸、酚酞试液、硝酸银溶液 6.溶液的碱性强弱跟溶液中 OH-数量有关。一定体积的溶液中 OH-数量越多,则溶液的碱性越强。10%的 NaOH 溶液(密度为 1.1g/cm3 )与 10%的 KOH(溶液密度也为 1.1g/cm3)相比较,碱性更强的是( ) A. NaOH B.KOH C.一样强 D.无法比较 7.下列各组物质的溶液:①Ba(NO3)2 和 Na2CO3、②BaCl2 和 H2SO4、③KCl 和 AgNO3、④FeCl3和 NaOH,混合后再加入足量的稀硝酸,最终有沉淀的是( ) A.①和② B. ②和③ C. ③和④ D. ①和④ 8.小李在学习酸碱指示剂与常见酸、碱溶液作用时,归纳成如右图所示的关系。图中 A、 B、C、D 是两圆相交的部分,分别表示指示剂与酸、碱溶液作用时所显示出的颜色,则其中表示不正确的是( ) A.紫色 B.蓝色 C.红色 D. 无色 9.现有 a、b、c、d 四种无色溶液,分别是碳酸钠溶液、硫酸、氯化钡溶液、盐酸中的一种。根据表中它们两两间相互反应的实验 记录,推断 a、b、c、d 的顺序正确的是( ) a b c d b 无明显现象 — 有气体生成 有沉淀生成 c 有气体生成 有气体生成 — 有沉淀生成 A.H2SO4、Na2CO3、BaCl2、HCl B.HCl、H2SO4、Na2CO3、BaCl2 C.Na2CO3、H2SO4、HCl、BaCl2 D.H2SO4、HCl、Na2CO3、BaCl2 10.向四份质量相等的硫酸溶液中,分别加入适量的①镁 ②氧化镁 ③氢氧化镁 ④碳酸镁,恰好完全反应。所得溶液的质量分数大小为( ) A.①>②=④>③ B.①=②=③=④ C.①>②>④>③ D.②>①=④>③ 11.某氢氧化钠溶液中,Na+离子与 H 原子的个数比为 1:41。则该溶液中溶质的质量分数是( ) A.5.1% B.9.8% C.10% D.69% 12.有在空气中暴露过的 KOH 固体,经分析知其中含 H2O7.62%,K2CO32.38%,KOH 90%。若将此样品 W(g)加入到 98g 20%的稀硫酸中,过量的酸再用 20g10%的 KOH 溶液中和,恰好完全反应。将中和后的溶液蒸发,可以得到无水晶体质量是( ) A.30.8g B.34.8g C.30.8~34.8 之间 D.无法计算 13.下列各组中两种物质的质量相等,分别与足量的稀盐酸反应,生成 CO2 气体的质量也相等的是( ) A.Na2CO3 和 NaHCO3 B.NaHCO3 和 MgCO3 C.Na2CO3 和 MgCO3 D.CaCO3 和 KHCO3 14.下列制取物质的设计中,不可能实现的是( ) A.CaCO3CaOCa(OH)2NaOH 溶液 B.CuCuOCuSO4 溶Cu(OH)2 沉淀 C.KMnO4O2SO3H2SO4 D.Ba(OH)2BaCl2 溶BaCO3 沉淀 15.如右图所示,烧瓶内盛有 x 气体,若挤压滴管的胶头 a,使液体 y 进入烧瓶中,振荡烧瓶,并倒放在铁架台上,将导管伸入滴有 z 的水中,打开弹簧夹 b,可见烧杯中液体如喷泉一样喷入烧瓶中,并出现颜色的改变,则 x、y、z 可能是( ) x 气体 y 溶液 z 试剂 A. O2 H2SO4 紫色石蕊试液 B. CO2 NaOH 无色酚酞试液 C. CO Ca(OH)2 无色酚酞试液 D. HCl AgNO3 紫色石蕊试液 二、填空题 16.用化学方程式解释下列事实: ①刚用石灰浆抹过的墙壁过一两天会“出汗” ②电镀前用稀硫酸除去铁锈 ③用稀盐酸除去热水瓶内壁上的水垢(主要成分是碳酸钙) ④用盐酸清洗盛澄清石灰水的试剂瓶内壁的白色固体 ⑤盛氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因(玻璃里含有二氧化硅) 17.三只试剂瓶分别盛有稀盐酸、澄清石灰水、食盐水,为了鉴别它们,可各取少量于试管, 向三支试管中滴加紫色石蕊试液, 显蓝色的是 , 显红色的是 ,仍显紫色的是 。 18.酸式盐是多元酸跟碱发生不完全中和的产物。强酸的酸式盐在溶液中能完全电离出氢离子,使溶液呈酸性。例如:NaHSO4=Na++H++SO42-。请你推测 NaHSO4 的三点化学性质。 (可用化学方程式表示) ① ② ③ 19.氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液会变红色,氢氧化钠溶液中主要含有 Na+、OHˉ、H2O 分子。某探究小组为探究氢氧化钠溶液中的哪种微粒能使酚酞试液变红,设计了如下实验方案,得出了初步结论。 (1)请填写下表中的实验结论: 实 验 过 程 实验现象 实 验 结 论 向盛有少量 NaCl 溶液的试管中滴入酚酞试液,振荡 溶液无明显变化 (2)是否需要做“向水中滴加酚酞试液”的对比实验?为什么? 20.某一由盐酸、碳酸钠溶液、稀硫酸、氯化铜溶液四种物质中的两种混合形成的混合溶液,现向该混合溶液中滴入氢氧化钡溶液,产生沉淀的质量与加人氢氧化钡溶液体积的关系如图所示。据此回答: (1)该混合溶液是由 和 组成的。 (2)混合溶液中不含 理由是 混合溶液中不含 理由是 。 21.某学生用右图所示的装置,使用较浓的盐酸跟足量碳酸钠固体反应,并将所生成的气体通入石灰水中,开始一段时间内未发现 石 灰 水 变 浑 浊 , 原 因是 ; 将生成的气体用少量水洗后再通人新换的石灰水中,发现石灰 水 变 浑 浊 , 后 又 变 澄 清 , 浑 浊 现 象 消 失 的 原 因是 。 22.有 A、B、C、D、E 五种物质,其中 A 是酸;另外四种有一种是碱,三种是盐。D 在医院常用作诊断肠胃部疾病的药品。它们之间可以发生以下反应: (1)A+B→C+H2O (2)C+H2SO4→D↓+A (3)C +AgNO3→AgCl↓+ E 根据上述反应,推断下列物质的化学式: A ;B ;C 23.在一定体积的 10%的氢氧化钠溶液中滴加 10%的盐酸,反应中溶液的温度与加入盐酸的体积变化如下: 加入盐酸 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 体积 V/mL 测得溶液 温度 t/℃ 15.2 19.6 22.0 26.0 28.2 26.7 25.7 24.7 23.7 22.9 (1)试绘出溶液的温度与加入盐酸的体积之间的变化关系曲线。 (2)根据曲线讨论溶液温度变化的原因。 ①加入盐酸的量在 2-10mL 之间时: t/℃ ; ②加入盐酸的量在 l0-20mL 之间时: 。 V/mL (3)若某同学提出“将氢氧化钠固体直接与 10%盐酸反应,以探究中和反应是否放热”,此提议是否合理?为什么? 。 24.某固体物质由 MgSO4 和 NaOH 组成,取 24.0g 该固体混合物溶于水后,向所得的混合物中逐滴加入质量分数为 15%的硫酸溶液(密度为 1.1g·mL-1),加入的稀 H2SO4 的体积 x(mL)与所得沉淀质量 y(g)有如右图所示的关系。求该固体混合物中 NaOH、MgSO4 的质量各为多少克? 25.某学生在实验室里分析一种由碳酸钠和氢氧化钠组成的混合物。他先称取 m g 此混合物倒入某容器,然后加入 245g 10%的稀硫酸,结果恰好完全反应,收集到 8.8g 气体;再取相同质量的该混合物配成 405.2g 溶液,加入一定质量的熟石灰后也恰好完全反应。求:(1)该混合物的组成和 m 值; (2)405.2g 该混合物溶液与熟石灰反应后所得溶液的溶质质量分数。 第七讲 单质、氧化物、酸、碱、盐相互关系 课时目标 1.掌握金属、碱性氧化物、碱、盐的相互转化关系。 2.掌握非金属、酸性氧化物、酸、盐的相互转化关系。 知识点精析 3.根据物质相互转化关系能推导有关物质。 八圈图 反应 1 金属与氧气反应能生成碱性氧化物,但不一定都是碱性氧化物,如铝与氧气生成的氧化铝是两性氧化物。金属与氧气反应的条件与金属活动性有关,越活泼的金属与氧气反应越容易,越不活泼的金属与氧气反应越困难,钠与氧气反应无需条件,铜与氧气要加热,金与氧气不反应。 反应 2 有些碱性氧化物能与水反应生成碱,如氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化钡等, 它们生成的碱都是强碱,受热一般不分解;有些碱性氧化物不能与水反应生成相应的碱, 如氧化铁、氧化铜不能直接与水反应生成氢氧化铁、氢氧化铜,它们都是难溶性弱碱, 要用盐与碱反应得到。 反应 3 碱脱水生成碱性氧化物。氢氧化铁、氢氧化铜、氢氧化铝等难溶性弱碱受热易分解生成氧化铁、氧化铜、氧化铝等氧化物;可溶性强碱受热难分解,如氢氧化钠、氢氧化钾等。 反应 4 非金属与氧气反应生成酸性氧化物,如炭与氧气反应生成二氧化碳,硫燃烧 生成二氧化硫,磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,都是酸性氧化物。但不是生成的非金属氧化物都是酸性氧化物,如炭不完全燃烧生成的一氧化碳不是酸性氧化物。 反应 5 酸性氧化物能与水反应生成酸。如二氧化碳与水反应生成碳酸,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,三氧化硫与水生成硫酸,五氧化二磷与水反应生成磷酸。但也有些酸性氧化物不能与水反应,如二氧化硅不能与水反应生成硅酸。 反应 6 酸失水得到酸性氧化物,如硫酸失水得到三氧化硫。 反应 7 金属与非金属反应生成无氧酸盐,如钠与氯气点燃反应生成氯化钠,铁与硫 加热反应生成硫化亚铁。无氧酸盐的名称常用“某”化“某”表示,如溴化钾,碘化锌。 反应 8 酸性氧化物与碱性氧化物反应生成含氧酸盐,如氧化钠与三氧化硫反应生成硫酸钠,氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙。 反应 9 碱与酸反应生成盐和水。酸与碱反应条件是至少有一种是可溶于水的。如硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的白色沉淀,它能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水, H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O,但是它不能与氢氧化铁〖Fe(OH)3〗反应,氢氧化铁只能与可溶性酸如盐酸反应,Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O。 反应 10 盐与盐生成两种新盐,要求两种盐都必须可溶。如氯化铜溶液能与硝酸银溶液反应,CuCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Cu(NO3)2,碳酸钡不能与硫酸钠溶液反应。盐与盐反应不一定生成的是两种新盐,如硫酸氢钠(NaHSO4,硫酸的酸式盐,能完全电离出 Na+、 H+、SO42-,水溶液显强酸性)与碳酸钠溶液反应生成的不是两种新盐,是硫酸钠、二氧化碳、水,2NaHSO4+Na2CO3=2Na2SO4+CO2↑+H2O。 反应 13 酸与盐反应生成一种新酸和一种新盐。如盐酸与硝酸银溶液反应, HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3,硝酸与碳酸钠溶液反应,2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑ +H2O。反应条件是有沉淀或气体或生成水等弱电解质生成,如硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,盐酸能与亚硫酸钠溶液反应生成二氧化硫气体,盐酸能与醋酸钠溶液反应生成醋酸弱电解质, 反应方程式分别为: H2SO4+BaCl2=BaSO4 ↓ +2HCl 、 2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O 、HCl+CH3COONa=NaCl+CH3COOH。 反应 14 碱与盐反应生成新碱与新盐。如氢氧化钠溶液能与氯化铜溶液反应, 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ 。碱与盐反应不一定都生成新碱与新盐,如硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O。反应条件也是 有沉淀或气体或弱电解质生成,如氢氧化钾溶液能与氯化铁溶液反应,氢氧化钠溶液能与氯化铵溶液反应,3KOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3KCl 、NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3·H2O 例题精析 例 1.根据“八圈图”写出生成硫酸钡的化学方程式(至少 5 种,不同类别)。 解析:硫酸钡(BaSO4)是硫酸盐,可通过金属与硫酸反应;酸性氧化物与碱性氧化物反应;碱性氧化物与酸反应;酸性氧化物与碱反应;酸与碱中和反应;碱与盐反应; 酸与盐反应;盐与盐等反应。反应方程式如下: (1)Ba+H2SO4=BaSO4+H2 ↑ (2)BaO+SO3=BaSO4 (3)BaO+H2SO4=BaSO4↓+H2O (4)Ba(OH)2+SO3=BaSO4↓+H2O (5)H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O (6)Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH (7)H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl (8)BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl 变式1.根据“八圈图”写出生成氯化钠的的化学方程式。(至少 5 种,不同类别) 例 2.右图里有6个编号,每个编号代表下列物质中的一种物质,凡用直线连接的相邻两种物质均能发生化学反应(只表示一部分)。供 填写的物质有:a碳酸钠溶液 b硫酸镁溶液 c 氯化钡溶液 d稀硫酸e铁 f硝酸铜溶液,则图中③表示的物质的编号可能是( ) A.e B.f C.a D.c 解析:本题有一定的难度,原因是图中未表示出所有转化关系。这题的突破口在于六种物质转化中的二条线“H2SO4 –Fe-Cu(NO3)2-Na2CO3”和“Na2CO3-MgSO4-BaCl2”,碳酸钠溶液和稀硫酸是这二条线的交点。因此③可能是碳酸钠溶液也可能是稀硫酸。答案:C。 。 若把图改为右图,推断过程就简化许多。6 种物质中只有a.碳酸钠溶液才能与其它五种物质中的四种发生反应,分别是与硫酸镁 溶液反应生成碳酸镁沉淀;与氯化钡溶液生成碳酸钡沉淀;与稀 硫酸反应生成二氧化碳气体;与硝酸铜溶液反应生成碳酸铜沉淀 ③就是碳酸钠溶液。 变式 2:现有硫酸、氯化钡、硫酸钠和碳酸钠四瓶溶液,为鉴别它们先把四瓶溶液标上 A B、C、D,然后进行以下实验。 ①A 跟 B 混合有气体产生;A 跟 C 混合有白色沉淀生成;A 跟 D 混合时无明显的反应现象。 ②A 跟 C 反应所生成的白色沉淀能溶于 B 跟 C 反应后的溶液中。 由此可知:A 是 ,B 是 ,C 是 ,D 是 。例 3.(1)CaCl2 溶液和 NaHCO3 溶液反应生成 CaCO3 沉淀。为表示这个反应写出了下 列两个反应方程式:A.CaCl2 + NaHCO3 == CaCO3↓+ NaCl + HCl B.CaCl2 + 2NaHCO3 == CaCO3↓+ 2 NaCl + CO 2↑+ H2O 你认为哪一个反应的化学方程式不合理,并简述理由。 (2)已知难溶的物质在一定条件下可转化成更难溶的物质。将白色 Mg(OH)2 加到 FeCl3 溶液中有红棕色沉淀生成。请写出反应的化学方程式。 解析:(1)CaCl2 + NaHCO3 =CaCO3↓+ NaCl + HCl,碳酸钙虽不溶于水,但能溶于盐酸, CaCl2 + 2 NaHCO3 == CaCO3↓+ 2 NaCl + CO 2↑+ H2O 正确。 (2)难溶的物质可转化为更难溶的物质,Mg(OH)2 加到 FeCl3 溶液中有红棕色沉淀氢氧化铁。反应方程式为:3 Mg(OH)2 + 2 FeCl3 =3 MgCl2 + 2 Fe (OH)3。 变式 3.下列四种物质在水(20℃)、液氨(低温)中各自的溶解度(克/100 克溶剂)如下表所示: 物质 AgNO3 Ba(NO3)2 AgCl BaCl2 水 170 9.3 1.5×10-4 33.3 液氨 86 97.2 0.8 ≈0 在水或液氨中,这四种化合物中的某两种可能发生复分解反应,其化学方程式分别为: 在水中 在液氨中 2- - 例 4.Na2CO3、NaHCO3、CaO 和 NaOH 组成的混合物 27.2g,溶于足量水并充分反应后, 溶液中 Ca2+、CO3 、HCO3 全部转化为沉淀,将反应容器内水分蒸干,最后得到白色固体 29.0g。则原混合物中 Na2CO3 的质量是多少? 2- - 解析:本题比较复杂,关键是理清溶液中相互转化关系,因溶液中 Ca2+、CO3 、HCO3 全 部 转 化 为 沉 淀 , 所 以 发 生 的 反 应 如 下 : CaO+H2O=Ca(OH)2 , Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 ↓+2NaOH,NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3 ↓+NaOH+H2O。 从三个化学方程式质量变化角度进行分析,碳酸氢钠与氧化钙、水反应固体质量不变;碳酸钠与氧化钙、水反应,固体质量增加,增加的量就是反应水的质量。固体质量增加 1.8g,反应的水就是 1.8g,碳酸钠的质量为 10.6g。 2- 变式 4.取钠、钙各一小块投入到适量水中,充分反应后得到氢气 0.14g。取碳酸钠和碳酸氢钠混合物 3.8g,溶于水。将以上两溶液合并,恰好使溶液中 Ca2+、CO3 、 - HCO3 全部转化为沉淀。反应结束后将生成物蒸干得白色固体 8.8g,再将这白色固体水洗、过滤、蒸干滤纸上的不溶物,得白色固体 4.0g。求(1)第一次、第二次蒸干物各是什么?(2)钠、钙的质量。(3)碳酸钠、碳酸氢钠的质量。 方法提炼 复分解反应 两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应叫复分解反应。复分解反应 的发生是有条件的,只有当生成物中有沉淀或有气体或有弱电解质如水生成时,复分解反应才能发生。盐酸能与硝酸银溶液发生复分解反应,原因就是有氯化银沉淀生成,它不溶于水,也不溶于稀硝酸中 HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3。在氯化钙溶液中通入二氧化碳气体,不会生成碳酸钙,虽然碳酸钙不溶于水,但它可溶于稀盐酸中,这个反应不进行。因此复分解反应中的一个条件,生成沉淀,不但要不溶于水还要不溶于生成物中。醋 酸 钠 溶 液 中 滴 入 稀 盐 酸 , 反 应 能 进 行 , 因 为 生 成 了 弱 电 解 质 醋 酸 , CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl。弱酸也可能制强酸,如在硫酸铜溶液中通入硫化氢气体,反应生成了不溶于硫酸的硫化铜沉淀,CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4,它满足了复分解反应的一个条件有沉淀生成。复分解反应的条件只要满足三个中的任何一个就可以。 巩固练习 一、选择题(每小题有1~2个正确答案) 1.用石灰浆涂抹墙壁,一段时间以后,涂层表面物质的碱性不断减弱。下列化学方程式可 以解释这一现象的是( ) A. Ca(OH)2+C02=CaC03↓+H20 B. CaCO3 CaO +C02↑ C.CaO+H2O =Ca(OH)2 D. 2HC1+Ca(OH)2=CaC12+2H20 2.某同学在家中找到一种白色粉末,到学校实验室进行实验,实验过程与现象如下 白色 粉末 加入 无色 水 溶液 加入 酚酞 溶液 变红 加入 产生无色 盐酸 无味气体 通入 白色 澄清石 沉淀 灰水 对此粉末成分判断正确的是 ( ) A. 该粉末一定是碳酸钙 B. 该粉末可能是碳酸钠 C. 该粉末可能是一种碱 D. 无色无味气体是CO2 3.对于化学反应 A+B=C+D,下列说法中错误的是( ) A.若生成物 C 和 D 分别是盐和水,则反应物一定是酸和碱 B.若 A 和 C 是单质,B 和 D 是化合物,则该反应一定是置换反应 C.若 A 是可溶性碱,B 是可溶性盐,则 C、D 可能是两种沉淀 D.若 A,B 各取 10g 混合,使其充分反应,则 C、D 质量的总和一定等于 20 g 4.在实验室里进行物质制备,下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中 理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( ) A.C 点 燃 CO 在空气中 CuO CO2 D ¾¾NaO¾H溶¾液® Na2CO3 溶液 B.Cu ¾¾AgN¾O3¾溶¾液® Cu(NO3)2 溶液¾¾NaO¾H溶¾液® Cu(OH)2 C.Fe ¾点¾¾燃® Fe2O3 ¾¾H2S¾O4溶¾¾液® Fe2(SO4)3 溶液 D.CaO ¾¾H¾2O ®Ca(OH)2 溶液¾¾Na 2¾CO¾3 ® NaOH 溶液 5.有 CuO、Fe、H2、Ba(OH)2 溶液,K2CO3 溶液,NaOH 溶液,稀硫酸等七种物质,在常温下两种物质间能发生的化学反应最多有( ) A.4 个 B.5 个 C.6 个 D.7 个 6.有一溶液是由盐酸、硫酸、硫酸铁、氯化铁、稀硝酸、硝 沉 质 酸铁几种中的两种混合而成,向该溶液中加 B a ( O H ) 2 溶 淀 液的体积与生成沉淀的质量关系如右图所示,则该溶液可 量 能是 /g ( ) A.硝酸、硝酸铁 B.硫酸、氯化铁 C.盐酸、氯化铁 D.盐酸、硫酸铁 B a ( O H ) 2 体积/mL 7.下列选项中都有 I、II、III 三种溶液,在 Na2CO3 溶液中加入 I 溶液,产生白色沉淀, 再加入 II 溶液,沉淀溶解,并有气泡产生,然后再继续加入 III 溶液,又产生白色沉淀。符合上述变化的选项是( ) I II III A. CaCl2 HNO3 KCl B. CaCl2 HNO3 AgNO3 C. BaCl2 H2SO4 CuCl2 D. BaCl2 HNO3 Na2SO4 8.a、b、c、d 可能是 Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl 四种溶液中各一种,把它们两两混合后产生如下现象: a b c d a 一 白↓ 一 ↑ b 白↓ 一 白↓ 白↓ c 白↓ 白↓ a、b、c、d 依次是( ) A.Na2CO3、AgNO3、HCl 、BaCl2 B.AgNO3、Na2CO3、BaCl2 、HCl C.HCl、AgNO3、BaCl2、Na2CO3 D.BaCl2、HCl、Na2CO3、AgNO3 9.某溶液中存在 Mg2+、Ag+、Ba2+三种金属离子,现用 NaOH、Na2CO3、NaCl 三种溶液使它们分别沉淀并分离出来,要求每次只加一种溶液,滤出一种沉淀。所加溶液顺序正确的是( ) A.Na2CO3、NaCl、NaOH B.NaOH、NaCl、Na2CO3 C.NaCl 、 NaOH 、 Na2CO3 D.NaCl 、Na2CO3、NaOH 10.有 Na、S、O、H 四种元素中的二种或三种元素组成四种常见的化合物。其中甲能跟氯化钡反应生成一种硫酸盐和另—种盐;乙能跟氢氧化钠反应生成盐和水;丙能跟 盐酸反应生成盐和水;丁呈中性,且可以分别跟氧化钙或二氧化碳发生化合反应, 生成相应的碱或酸。下列推断:①甲—定是硫酸钠;②乙可能是硫酸;③丙—定是氢氧化钠;④丁—定是水。其中正确的一组是( ) A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 11.某金属的氯化物溶液 200g, 溶质质量分数为 5.55%, 向其中滴加 AgNO3 溶液至不再产生沉淀为止,过滤、干燥得固体28.7g 。该金属氯化物的化学式应为( ) 。 A.NaC1 B.MgC12 C.CaC12 D.FeC13 二、填空题 12.(1)根据初中化学知识,硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应可得到蓝色沉淀,进一步将沉淀加热可生成黑色物质,请写出有关反应的化学方程式 ① ② (2)肥皂的主要成分为硬脂酸钠(C17H35COONa),它是一种有机酸的钠盐,在肥皂水中滴入盐酸会出现白色沉淀,这沉淀物是 (写名 称);若在肥皂水中加入硬水(含 Ca2+、Mg2+)也会出现白色沉淀,此沉淀主要是 (写名称)。 13.下表列出了 NaCl 等四种盐在不同温度下的溶解度数据(克)。 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ NaCl 35.7 35.8 36 36.3 36.6 NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 - NaHCO3 6.9 8.2 9.6 11.1 12.7 NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 (1)往 NaCl 浓溶液中通入氨气达到饱和,再通入二氧化碳,即有晶粒析出。试判断这种晶粒是哪一种物质?写出有关反应的化学方程式。 (2)上面实验中所用食盐需要预先提纯,除去其中的 CaCl2、MgCl2 杂质。请写出除去 CaCl2 杂质的反应的化学方程式。 1 14.在理解概念的基础上,理清概念之间的相互关系,构建知识网络是化学学习重要的学习方法。下图是初中常见化学概念之间的相互关系。 化合物 A B 6 C 氧化物 (1)写出 A、B、C 所属物质的类别,并以 Na、H、O、S 元素组成的物质为例各写出一种代表物质的化学式。 A B C 物质类别 氧化物 化学式 Na2O、SO2、 SO3、H2O (2)NaHSO4 是硫酸的酸式盐,NaHSO4 的溶液具有酸性。写出 NaHSO4 与表中 A、B、 C、氧化物中某两种物质分别反应的化学方程式: 15.为防止大气污染,工业上产生的硫化氢(H2S)要经过处理,使其变成硫单质。富玛克斯法治理硫化氢的方法和步骤如下: ①用 2%~3%的 Na2CO3 溶液作吸收剂生成两种酸式盐,其中一种为 NaHS; ②再加入一种 RNO 液(R 表示一种有机基团)与生成的这种酸式盐的水溶液反应生成硫、碱和 RNHOH; ③第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐; ④RNHOH 与空气中的氧反应又得到 RNO。 ⑴写出上述四步反应的化学方程式。 ① ② ③ ④ ⑵富玛克斯法的总反应的化学方程式为: , RNO 在整个过程中起到 作用。 16.实验室现有五瓶失去标签的无色溶液,根据实验室的记录,只知它们分别是 KCl、 K2SO4、K2CO3、AgNO3、BaCl2 中的一种,为确定它们的成分,某学生将它们依次编为 A、B、C、D、E,并设计了一组实验。实验记录如下: (1)将 A 和 B 混合,产生一种既不溶于盐酸也不溶于稀硝酸的沉淀; (2)将 C 和 D 混合,产生一种既不溶于盐酸也不溶于稀硝酸的沉淀; (3)将 A 和 E 混合,产生的沉淀既溶于盐酸也溶于稀硝酸; (4)将 D 和 E 混合,产生的沉淀仅在稀硝酸中消失; 62 (5)将 B 和 C 混合,没有沉淀生成。 由以上实验确定:A 是 ,B 是 ,C 是 , D 是 ,E 是 。 17.四瓶贴有A、B、C、D标签的溶液,只知道它们是碳酸钾、硝酸钡、硫酸钾、硫酸氢钾的溶液,在不用其他试剂的情况下,对这些溶液进行实验,记录如下: 4 (提示:KHSO4=K++H++SO 2- ) ①A+D→溶液+气体 ②B+C→溶液+沉淀 ③B+D→溶液+沉淀 ④A+B→沉淀+溶液 ⑤ 溶液+气体 则 A、B、C、D 的化学式分别为:A 、B 、 C 、D 。 18.如图:“奥运在我心中”。A、B、C、D、E 各代表铁、水、二氧化碳、硫酸铜溶液、氢氧化钡溶液中的一种物质。常温下,相连环物质间 能发生反应,不相连环物质间不能发生反应,且 B 的相对分子质量大于 D。请填空: (1)写出下列物质的化.学.式.:A , B ,D 。 (2)相连环物质间发生的反应,没有涉及的基本反应类型是 。 19.有一包白色粉末,可能是 CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、KOH 中的一种或几种, 为证明其组成,进行如下实验: (1)取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液, 则白色沉淀可能是 , 原混合物中一定不含有 。 (2)向实验(1)滤出的白色沉淀中加入足量的盐酸,沉淀全部溶解,并产生无色气 体。则原混合物中一定含有 。 (3)将实验(1)中得到的滤液分成两份,将实验(2)中产生的无色气体先通入其中的一份,无沉淀产生。把从第一份滤液中导出的气体再通入另一份滤液中, 立即产生白色沉淀,再过滤。出现上述现象的原因是实验(2)中产生的气体里 含有 。 (4)向实验(3)中过滤后所得的滤液里加入 AgNO3 溶液和稀硝酸,又产生白色沉淀,根据此现象推断,原混合物中一定还含有 ,根据实 验全过程推断,原混合物中还含有 。 20.镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上 60%的镁从海水中提取。主要步骤如下: 海水: 溶 液 主要含 NaCl 和 MgCl2 等 试剂① Mg(OH)2 试剂②63 溶 液 MgCl2 溶 液 无 水 MgCl 2 电解 熔融 Mg (1)为了使 MgCl2 转化为 Mg(OH)2,试剂①可选用 ,要使 MgCl2 完全转化为沉淀,加入试剂①的量应 ,验证 MgCl2 已完全转化为 Mg(OH)2 的方法是 ; (2)加入试剂①后,能够分离得到 Mg(OH)2 沉淀的方法是 ; (3)试剂②可以选用 ; (4)无水 MgCl2 在熔融状态下,通电后会产生 Mg 和 Cl2,写出该反应的化学方程式: 。 21.在 100mL 稀盐酸中加入混合均匀的 NaHCO3 和 KHCO3 固体粉末,充分反应后使气体全部逸出。右图是加入粉末的质量与产生 CO2 气体(该状况下,气体的密度为 1.964 g / L)体积的关系。请计算: (1)该盐酸中 HCl 的质量。 (2)若该盐酸为 120 mL 时,加入粉末为 58.5 g,求产生 CO2 的体积。 (3)若粉末的质量为 x g,该盐酸的体积为 140 mL,产生的 CO2 体积为 y L。试写出粉末质量 x(g)与产生 CO2 体积 y(L)之间的关系。 第八讲 溶液 课时目标 1.了解溶液与浊液的区别。 2.了解固体、气体溶解度的概念。 3.了解饱和溶液、不饱和溶液、浓溶液、稀溶液的概念。 知识点精讲 4.能进行简单的溶解度和质量分数的计算。 1.溶液、浊液 由一种或一种以上的物质分散到另一种液体物质里,形成均一、稳定的混合物,叫做溶液。能溶解其他物质的物质叫溶剂;被溶解的物质叫溶质。溶液是由溶质和溶剂组成的。浊液可分为悬浊液和乳浊液两种。固体小颗粒(如泥土)分散在液体里的混合物叫悬浊液。静置片刻后,分散在水里的固体小颗粒逐渐下沉,分离成两层,上层是水, 下层是泥土。液体小液滴(如食用油)分散在液体里的混合物叫乳浊液。静置片刻后, 分散在水里的小液滴逐渐上浮,分离成两层,上层是食用油,下层是水。浊液和溶液不同,它们之间最主要的区别是浊液中的物质的颗粒远大于溶液中溶质的颗粒,分散得不均匀,而且不稳定。 2.溶解度 在一定温度下,某物质在 100 克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。不同物质在同一溶剂中溶解度不同,同种溶质在不同溶剂中溶解度也不同。物质的溶解度随着温度的变化而变化,绝大多数的固体物质随着温度升高而增大,但也有溶解度随着温度升高而减小的,如氢氧化钙。气体的溶解度通常指的是气体(其压强为 1 个标准大气压)在一定温度时溶解在 1 体积的水里的体积数。气体的溶解度一般随着温度的升高而减小。 3.饱和溶液与不饱和溶液 在一定温度下,一定量溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液; 还能继续溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。饱和溶液不一定是浓溶液, 如饱和石灰水。 4.溶解与结晶 溶解与结晶是相反的两个过程。当溶质溶解在溶剂里时,一方面,溶质的微粒不断地离开溶质表面,扩散到溶剂里去;另一方面,溶解在溶剂里的溶质微粒不断地在未溶解的溶质表面聚集成为晶体。当溶质溶解的速度等于溶质结晶的速度,即达到了平衡。这时从表面看,溶质不再溶解,也不再结晶,这时的溶液就是我们前面所说的饱和溶液。 溶解平衡是个动态平衡。通过冷却或加热饱和溶液,能使溶质结晶析出。许多物质在水溶液里析出,形成晶体时,晶体里常结合一定数目的水分子,这样的水分子叫做结晶水。 含有结晶水的物质叫做结晶水合物。结晶水合物受热后容易失掉结晶水。 5.溶液的浓度 表示溶液浓度的方法很多,在化学上常用溶质的质量分数表示,它是指溶液中溶质的质量与溶液质量的比值,可用下式表示: 溶质的质量分数= 溶质质量溶液质量 ×100% 溶质的质量分数越大,表示溶液中溶质的相对含量越大,溶液越浓。配制一定溶质质量分数的溶液通常需要计算、称量(或量取)、溶解三个步骤。 例题精析 除了上面介绍的溶质质量分数,还有一些表示溶液的浓度。如,在使用两种液体配制溶液时,可以用其中一种液体的体积来表示溶液的浓度,在医疗上使用的消毒酒精溶液,用 70 体积酒精和 30 体积水配制而成,该溶液中酒精的体积分数即为 70%。 例 1.下列说法正确的是( ) A.凡是均一、透明、稳定的液体都是溶液 B.只有水才能作溶剂 C.当条件不变时,溶液放置一段时间,溶质和溶剂不会分层 D.菜油与水混合后,用力振荡,得到的是乳状浑浊的悬浊液 解析:A 不正确。溶液是混合物,均一、透明、稳定的液体可能是纯净物如水;B 不正确,除水外,还有其它各种各样的溶剂,如酒精、汽油,碘酒就是碘的酒精溶液; C 指的就是溶液的稳定性;D 不正确,小液滴分散在液体里是乳浊液,不是悬浊液。答案:C。 变式 1.下列说法正确的是( ) A.稀溶液一定是不饱和溶液 B.相同条件下,一种饱和溶液一定比另一种不饱和溶液浓度大 C.析出晶体后的溶液一定是饱和溶液 D.饱和溶液升温后一定变成不饱和溶液 例 2.配制一定溶质质量分数的 NaOH 溶液时,造成所配制溶液中的溶质质量分数偏高的原因可能是( ) A.所用的 NaOH 已潮解。 B.用带游码的托盘天平称量 NaOH 固体质量时,误将砝码放在左盘,被称量物放在右盘。 C.托盘天平的左右盘上各放一张纸,调整天平至平衡后,将 NaOH 固体放在纸上称量。 D.用量筒量取水时,俯视水面刻度线来读取体积读数。 解析:所配制溶液溶质质量分数偏高可能有两个因素引起:称取溶质质量时溶质质量增大或量取液体体积时体积减小。A:NaOH 已潮解,实际称取的 NaOH 质量减小, 溶质质量分数偏低,不正确。B:根据天平杠杆原理,左(物品)=右(砝码)+ 游码,物品放在右盘,实际物品质量=砝码—游码,若不使用游码,质量不变,若使用游码,所称物品质量减小,溶质质量分数不变或偏低。C:称取 NaOH 固体要放在烧杯里,主要是因为氢氧化钠容易吸收空气中的水分,如果用纸的话,会有大量的氢氧化钠残留在纸上,溶质质量分数偏低。D,用量筒量取水时,俯视水面, 使实际量取的水的体积偏小,溶质质量分数偏高。答案:D。 变式 2.现有:a 托盘天平 b 量筒(10mL、50mL、100mL)c 酒精灯 d 药匙 e 试管 f 胶头滴管(用品不全)。要配制 50 克 5%的食盐水溶液,问: (1)不需要的仪器序号是 还需要增加的仪器名称是 (2)实验操作步骤可概括为 、 、 (3)本实验量取水应选用 毫升量筒。读数时如果视线偏低(其它操作无误)则配成的溶液中溶质质量分数(大于、小于或等于) 5% 例 3.在 20℃时,将某物质的溶液蒸发 60 克水后,温度降到 20℃,析出无水晶体 5 克, 再蒸发 60 克水,温度仍降到 20℃,又析出无水晶体 6 克,下列叙述中正确的是 ( ) A.将原溶液变成饱和溶液,需补充溶质 1 克 B.将原溶液变成饱和溶液,需补充溶质 6 克 C.20℃时该溶质的溶解度为 10 克 D.20℃时该溶质的溶解度为 8.3 克 解析:将某物质的溶液蒸发 60 克水后,温度降到 20℃,析出无水晶体 5 克,此时溶液是 饱和溶液,再蒸发 60 克水,温度仍降到 20℃,又析出无水晶体 6 克,可得出 6 克晶体溶解在 60 克水得到的是饱和溶液。答案:A、C。 变式 3.t℃时,向 x 克KNO3 不饱和溶液中,加入a克 KNO3 或蒸发掉b 克水恢复到t℃,溶液达到饱和,据此下列推论正确的是( ) A.在t℃时,KNO3 的溶解度为 100 a 克 a + b B.若原溶液中溶质质量分数为 50 a a + b % ,则 x=2b C.若原不饱和溶液蒸发掉 2b 克水,恢复到原温度,能析出 2a 克 KNO3 D.在t℃时所配得的 KNO3 溶液中溶质质量分数≤ 100 a % a + b 例 4.下图为饱和溶液中某固体溶质质量分数随温度变化的曲线。该固体从溶液中析出时 不带结晶水。M、N 两点分别表示该固体形成的两份溶液在不同温度时的浓度。当条件改变时,溶液新的状态在图中对应的点的位置可能也随之变化,其中判断不.正.确.的是( ) A.都升温 10℃后,M、N 点均向右平移 B.加水稀释(假设温度都不变)时,M、N 点均不动 C.都降温 10℃后,M 点沿曲线向左下移,N 点向左平移 D.蒸发溶剂(假设温度都不变)时,先是 M 点不动,N 点左平移至曲线;继续蒸发溶剂,M、 N 点都不动 解析:M 点处于饱和状态,N 点处于不饱和状态。A.都升温 10℃后,两溶液的浓度保持不变,M、N 点均向右平移是正确的。B.加水稀释(假设温度都不变)时,M、 N 点浓度均减小,保持不动是错误的。C.都降温 10℃后,M 点仍是饱和溶液,沿曲线向左下移,N 点仍是不饱和溶液,向左平移是正确的。D.蒸发溶剂(假设温度都不变)时,M 点仍是饱和溶液,保持不动,N 点由不饱和溶液变成饱和溶液, 不是左平移至曲线,而是向上移至曲线;继续蒸发溶剂,M、N 点都不动。答案: B、D。 变式 4.右图是某固态物质的溶解度曲线,试判断该溶液在 A、 B、C、D 四种状态时,属于不饱和溶液的是( ) A. A B.B C. C D. D 方法提炼 溶液的稀释 溶液稀释前后,溶质的质量保持不变,溶剂的质量+溶质的质量=溶液质量。如,把 100g 质量分数为 98%的浓硫酸稀释为质量分数为 10%的稀硫酸,需加水多少克?根据稀释前后硫酸的质量不变,设需加水的质量为 x,则 100g×98%=(100g+x)×10%,x=880g。需要注意的是液体混合时,体积不能直接相加,质量可以直接相加。如,已知硫酸的浓度越大,其密度也越大,现将 98%的浓硫酸和 22%的稀硫酸等体积混合后,判断所得溶液中 H2SO4 的质量分数为( )。A.等于 60% B.大于 60% C.小于 60% D.无法计算。98%的浓硫酸和 22%的稀硫酸等质量混合后,H2SO4 的质量分数为 60%,等体积混合时由于两者溶液密度不同,溶液质量不同,根据稀释前后溶质质量不变,可列出混合后, 溶质的质量分数= Vρ(98%浓硫酸)×98%+Vρ(22%稀硫酸)×22% Vρ(98%浓硫酸)+ Vρ(22%稀硫酸) 巩固练习 运用数学关系可知大于 60%。选 B。 一、选择题(每小题有 1~2 个正确答案) 1.一杯食盐溶液,其上层、中层、底层的密度分别为ρ1、ρ2、ρ3,则ρ1、ρ2、ρ3 的关系为( ) A.ρ1=ρ2=ρ3 B.ρ1>ρ2>ρ3 C.ρ1<ρ2<ρ3 D.无法判断 2.下列各组溶液中,溶质不同的一组是( ) A.生石灰和烧碱分别溶于水中所得的溶液 B.胆矾和无水硫酸铜分别溶于水中所得的溶液 C.锌与盐酸、硫酸分别完全反应后所得溶液 D.铁与硫酸、硫酸铜分别完全反应后所得的溶液 3.用水稀释某一饱和溶液时,下列各量不改变的是( ) A.溶液的质量 B.溶质的质量 C.溶剂的质量 D.溶质的质量分数 4.测得 Ca(OH)2 的有关数据:60℃时在水中的溶解度为 ag,20℃时在水中的溶解度 为bg,60℃时其饱和水溶液中 C(a OH)2 的质量分数为c%,下列关系式正确的是( ) A.a>b>c B.c>b>a C.b>a>c D.b>c>a 5.在某 Na2SO4 溶液中,Na+与水分子个数比为 1:100,则该溶液中 Na2SO4 的质量分数为 ( ) A.13% B.3.8% C.28% D.7.3% 6.某温度时,将 KNO3 的不饱和溶液 50g 分成两等份,一份蒸发 5g 水(温度不变),另一份加入 1.6gKNO3 都恰好达到饱和,则该温度时 KNO3 的溶解度为( ) A.32g B.1.6g C.6.4g D.无法计算 7.要使二氧化碳气体大量溶解在水里,可采取的方法是( ) A.降温加压 B.升温加压 C.降温减压 D.升温减压 8.下列关于 a、b 数值的比较,a 一定小于 b 的是( ) A.不饱和溶液中溶质质量分数为 a%,饱和溶液中溶质质量分数为 b% B.某饱和溶液中,溶质质量分数为 a%,其溶解度为 bg C.物质高温时溶解度为 ag,低温时溶解度为 bg D.某饱和溶液中溶质质量分数为 a%,向其中加入少量该溶质,质量分数为 b% 9.烧杯中盛满一定浓度的醋酸溶液(溶液密度约为 1 g / cm3),全部倾倒后烧杯内仍残留 0.5 mL 溶液,用每次 20 mL 蒸馏水冲洗了 2 次,此时烧杯中残留的醋酸溶液的浓度约为原先的( ) A.1/81 B.1/820 C.1/1681 D.无法确定 10.现用 98% 的浓硫酸配制1000mL 溶质质量分数为 20% 的稀硫酸 ( 密度为1.14g/mL). 下列说法正确的是( ) A. 实验中需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒和胶头滴管等 B. 配制该稀硫酸需要加水 800mL C. 配制时应将水小心地加入浓硫酸中 D. 该稀硫酸中,溶液质量 : 溶剂质量 =5:4 11.某同学欲配制溶质质量分数为 8%的食盐水 80 克,在用托盘天平称量食盐时, 他把食盐和砝码的位置放颠倒了(1 克以下用游码),那么实际上他所配制的食盐水的溶质质量分数为( ) A.8.5% B.7% C.14% D.8% 12.将金属钠投入水中会发生如下反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,现将 4.6g 钠投入 95.4g 水中充分反应后,溶液中溶质的质量分数( ) A.等于 4.6% B.等于 8.0% C.大于 8.0% D.小于 8.0% 13.在 toC 时,100g 水中加入 mgNa2CO3 或加 ngNa2CO3·10H2O,均可使溶液达到饱和, 则 m 和 n 的关系式正确的是( ) A. m = 106n 286 B. m = 1060n 2860 + 18n C. m = 1060n 2860 + 10.6n D. m = 1060n 2860 + 2806n 14.已知某盐在不同温度下的溶解度如下表。若把质量分数为 32%的该盐溶液,由 50℃ 逐渐冷却,则开始有晶体析出的温度范围是( ) 温度(℃) 0 10 20 30 40 溶解度(克) 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 A.0℃~10℃ B.10℃~20℃ C.20℃~30℃ D.30℃~40℃ 15.将质量各为 5 克的下列物质分别放入 100 克水里,充分搅拌后所得溶液溶质质量分数最小的是( ) A.氧化钠 B.氧化钙 C.氧化钾 D.氢氧化钠 16.分离下列混合物,可按照溶解、过滤、蒸发的操作顺序得以进行的是( ) A.氯化钠和硝酸钾 B.氯化钾和二氧化锰 C.铁粉和铜粉 D.水和酒精 17.室温下,饱和食盐水露置在空气中一段时间后,有少量固体析出,这是因为( ) A.氯化钠溶解度变小 B.溶质质量分数变小 C.溶剂质量减小 D.溶液变成不饱和溶液二、填空题 18.分离混合物或提纯某物质时,常用到①溶解 ②蒸发、结晶 ③冷却结晶 ④过滤等操作方法,选择适当操作序号按操作顺序填空 (1)除去 ZnSO4 溶液中的水 (2)除去石灰水中的 CaCO3 (3)除去 KNO3 固体中混有的少量 NaCl (4)粗盐提纯 19.在 25℃时,向足量的饱和硫酸铜溶液中加入 1.6g 无水硫酸铜,静置,最终得晶体质量为 (填大于、小于或等于)2.5 克 20.已知 40℃时氯化钾的溶解度为 40 克,若要配制饱和溶液,则: (1)20 克 KCl 应溶解在 克水里,30 克水中应溶解 克 KCl; (2)200 克 10%的 KCl 溶液中应加 克 KCl 或应将溶液蒸发掉 克水 (3)10 克 KCl 可配成 克饱和溶液,70 克饱和溶液蒸干可得 克 KCl。 21.把 m 克物质溶于水配成 100 克溶质的质量分数为 n%的溶液。已知 A 可能是 Na2O、 P2O5、NaCl、KNO3、Na2CO3·10H2O、CuSO4·5H2O 中的一种或两种。请依据下列要求填空: (1)当 m = n 时,A 物质是 或 。 (2)当 m>n 时,A 物质是 或 。 (3)当 m<n 时,A 物质是 或 。 22.20℃时,取相同质量的 a、b、c 三种物质的饱和溶液分别置于三个烧杯中,再分别向其中加入相同质量的相应固体溶质,将温度升高到 40℃,固体的溶解情况如图 1 所示。图 2 为 a、b、C 三种物质的溶解度曲线。请仔细阅读图 1 和图 2 回答下列问题: (1)三种物质溶解度关系为b>a>c时的温度为t,则t的取值范围是 . (2)烧杯甲里是 物质的溶液,烧杯乙里是 物质的溶液 (3)40℃时,烧杯 里的溶液中溶剂最少。 (4)各种状态下,各烧杯(甲、乙、丙)里的溶液中溶质质量分 数的比较一定正确的是( ) A. 甲(状态2)>甲(状态1) B.乙(状态1)>甲(状态3) C. 甲(状态1)=乙(状态2) D.乙(状态3)>丙(状态3) 23.如图为固体 A 的溶解度曲线图。 (1) t1℃时,在 x 克 A 的饱和溶液中含有 克水。 (2)把 y 克固体 A 放入 克水中,恰好形成 t2℃时 A 的饱和溶液。 (3)向 100 克含 A 的溶液中加入 5 克固体 A 后恰好形成 t2℃ 时 A 的饱和溶液,则原有溶液中含溶质 A 为 克。 (4)将 25 克质量分数为 20%的 A 溶液从 t2℃降温至 t1℃时有 1 克固体 A 析出,则 m1 为 克。 24.溶解度曲线中的任何一点都表示溶液的一种特定状 态。当溶液状态发生变化时,表示溶液状态的点的 位置(坐标)也将发生相应的改变。某固态物质的 溶解度曲线如图所示,试根据图回答下列问题。 (1)当处于 A、B 点状态的该溶液分别发生下列变化(其他条件不变)时,试参考表中例示描述 A、 B 点的变动过程。 A 点的变动 B 点的变动 ①升高温度 向右平移 ②降低温度 ③蒸发溶剂 ④稀释溶液 (2)将该溶液从状态 A 改变为 B 有多种途径。试设计并简述一操作最简单、结果最准确的实验途径: 25.配制 450 克溶质质量分数为 20%的硫酸溶液,需要 60%(密度为 1.5 克/厘米 3)的硫酸多少毫升?需要加水多少毫升? 第九讲 化学实验 课时目标 1.了解几个化学实验基本操作:过滤、沉淀洗涤、气密性检查、蒸发。 2.知道氢气、二氧化碳、氧气等气体制备、洗气、收集等方法。 知识点精讲 3.了解一些简单物质的检验和鉴别。 1.化学实验基本操作 (1)过滤 把过滤器放在铁架台的铁圈上,调整高度,使漏斗下端管口靠紧烧杯的内壁;按右图所示,使液体沿着玻璃棒流进过滤器(玻璃棒的末端要轻轻地斜靠在三层滤纸的一边)。漏斗里的液体的液面要 低于滤纸的边缘;如果滤液仍然浑浊,应该把滤液再过滤一次。 (2)洗涤沉淀 洗涤沉淀是为了洗去表面吸附的离子。方法是向过滤器中注入 少量蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水滤出后,再次加水洗涤。检 验沉淀是否洗干净,可通过取最后一次洗涤液,加入少量沉淀剂, 若无沉淀生成,证明沉淀已洗干净,反之没有。 (3)气密性检查 要检查图 2 的装置是不是漏气,可以把导管的一端浸入水里, 用手掌紧贴试管的外壁。若导管口有气泡逸出;放开手后,导管里 形成一段水柱,证明该装置气密性良好。 要检查图 3 的装置是不是漏气,方法是关闭导气管活塞 K,从球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸没于水中后,继续加入适量水到球形漏斗球体高度约 1/2 处,做好水位记号静置几分钟,水位下降的说明漏气,不下降的说明不漏气。 要检查图 4 装置是不是漏气,方法是关闭分液漏斗活塞,将导气管插入盛有水的烧杯中,用手捂住圆底烧瓶,若导管口产生气泡, 放开手后,导管里形成一段水柱,说明装置不漏气。也可用止水夹关 皿直接放在 住导气管 K,打开分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,若一段时间后, 水不再往下滴,证明该装置气密性良好。 (4)蒸发 一般是用加热的方法,使溶剂不断挥发的过程。把滤液(或溶液) 倒入蒸发皿里,再把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,见图 5。在加热过程中,用玻璃棒不断搅动,防止由于局部温度过高,造成液滴飞 溅。当蒸发皿中出现较多量的固体时,即停止加热。注意:不要立即把蒸发实验台上,以免烫坏实验台。如果需立即放在实验台上时,要垫上石棉网。 2.气体制备 在初中,要求掌握三种气体的实验室制法,氧气、二氧化碳、氢气。实验室制氧气 MnO2 是利用过氧化氢在二氧化锰催化剂条件下分解制得的。2H2O2 = 2H2O+O2↑,发生装置 如下图 6,在烧瓶中放入二氧化锰固体,在分液漏斗中加入过氧化氢溶液,用排水法或向上排空气法收集氧气。 实验室制二氧化碳和氢气的化学方程式如下: CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,发 生装置也可用图 6 装置进行,用向上排空气法收集二氧化碳,用向下排空气法或排水法收集氢气。碳酸钙和锌粒都是块状固体, 发生装置可用启普发生器或简易启普发生器,可做到随开随用, 随关随停。如图 7 所示。打开止水夹,长颈漏斗中盐酸与多孔隔板上固体接触反应生成气体,当气体不再需要时可关闭止水夹, 固体与液体接触产生的气体使试管内压强增大,液体回到长颈漏 斗中与固体不再接触,反应即停止。因此启普发生器只适用于制 备块状固体与液体反应且不需要加热的气体。 3.物质的除杂 气体的除杂经常通过洗气的方法,如图 8 所示。气体从 A 端通入, 通过液体试剂,由 B 端逸出。如除去二氧化碳气体中混有的少量氯化氢气体,可通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶;氯气中混有水蒸汽可通过盛有浓硫酸的洗气瓶。 液体试剂的除杂方法有蒸馏等方法。如制取蒸馏水。 固体试剂的除杂方法常见有过滤、结晶、加热等方法。如氯化钠固体中混有少量硝酸钾固体,可通过蒸发结晶方法;碳酸钠固体中有少量碳酸氢钠固体可通过加热的方法。 4.物质的检验 通常可以根据不同物质某些物理性质的特征粗略地区分开来,如可用磁铁来检验铁粉,但更多的是根据不同原子、分子、离子的某些特征反应对物质进行检验,以确定物质的组成。例如根据碳酸盐与盐酸反应放出二氧化碳气体,确定某矿石中是否含碳酸盐; 用硝酸银和稀硝酸来检验溶液中是否含有氯离子,用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性。 例题精析 例 1.下列各组中的物质,只用水就能鉴别的是( ) A.固体:氯化钾、硫酸钠、硫酸钡 B.气体:氢气、氧气、二氧化碳 C.固体:硝酸铵、氯化钠、氢氧化钠 D.液体:汽油、水、澄清石灰水 解析:A 不能。氯化钾、硫酸钠都能溶于水,现象相同不能区别。B 不能。氢气、 氧气、二氧化碳在水中溶解度都较小,无明显现象。C 能。三者固体都能溶于水,但硝酸铵溶于水,吸热明显,外壁变冷;氯化钠溶于水温度变化不明显;氢氧化钠固体溶于水,放热明显,外壁发烫。D 不能。水和澄清石灰水都能互相溶解,无明显现象。答案:C。 变式 1.下列各组溶液中,需要用其他试剂配合才能一一鉴别出来的是( )。 A.NH4Cl、CuSO4、NaOH B.K2CO3、CaCl2、Ca(OH)2 C.H2SO4、(NH4)2SO4、Ba(OH)2 D.HNO3、Na2CO3、AgNO3 例2.根据下列装置图,回答问题(所用装置图用序号表示)。 (1)写出图中标号的仪器名称: ① ② ③ (2)利用装置 A 可制得的气体是 ,该反应的化学方程式是 ,反应类型是 。 (3)制取 CO2 可选用装置 ,检验 CO2 可选用装置 ,收集 CO2 可选用装置 。 (4)查阅以下资料回答下列问题: 物质 制取气体的药品 制取气体的反应条件 气体的物理性质 氯气 MnO2 固体和浓盐酸 需要加热 可溶于水,密度比空气大 ①制取氯气 (可以或不可以)采用装置 A,理由是 。 ②制取氯气 (可以或不可以)采用装置 B,理由是 解析:(1)①试管 ②酒精灯 ③长颈漏斗 (2)A 是固-固加热装置可用于制氧气,化学方程式是 2KClO3 2KCl+3O2↑ 或 K2MnO4+MnO2+O2↑,分解反应。 (3)CO2 气体可用碳酸钙与盐酸反应,发生装置选择 B,检验装置选用 D 试剂为澄清石灰水,收集装置选用 E。 (4)氯气用 MnO2 固体和浓盐酸在加热条件下反应制得,既不可以采用装置 A 也不可以采用装置 B。A 装置不能用来加热液体试剂,B 无加热装置。 变式 2.有一乡村中学由于条件所限,仅有一大一小两种试管和稀硫酸。甲、乙两个学生找来铝制废牙膏皮,各自设计了一种装置,制取并收集一试管氢气。 甲学生: 乙学生: (1)哪个学生设计的装置比较合理? 。另一设计的装置不合理的 原因是 。 (2)用较合理的装置制取氢气,要使氢气充满收集氢气的试管,应该采取的措 施是: 。 (3)还可以用哪些物品代替废牙膏皮和稀硫酸完成实验? 。 例 3.为了除去用粗盐配制成的 NaCl 溶液中所含有的少量 MgCl2、CaCl2 和 MgSO4 杂质, 某同学从碳酸钠溶液、稀盐酸、硝酸钡溶液、碳酸钾溶液和氢氧化钡溶液中选择了 A、B、C 三种试剂,按以下步骤进行了实验: 实验 I 向溶液中加入过量 A 后过滤,得滤液 1;实验Ⅱ 向滤液 1 中加过量 B 后过滤,得滤液 2; 实验 III 向滤液 2 中滴加适量 C,得到较纯净的 NaCl 溶液。请你仔细思考后,回答下列问题: ①A、B、C 三种试剂中溶质的化学式为 A 、B 、C 。 ②实验 I 中,所加 A 要过量的原因 ,有关化学方 程式为 。 ③ 实验 II 中,所加 B 要过量的原因 ,有关化学方程 式为 。 ④实验Ⅲ中,试剂加到 时为适量,此时得到较为纯挣的 NaCl 溶液。 2- 解析: Mg2+转化为 Mg(OH)2、Ca2+转化为 CaCO3、SO4 转化为 BaSO4 过滤而除去, 同时为了不引入新的杂质,选择的沉淀剂分别为 Ba(OH)2、Na2CO3;为了使沉淀完全,所加的试剂均是过量的,因此 Na2CO3 放在 Ba(OH)2 之后,HCl 除去过量的 Na2CO3。 (1)A Ba(OH)2 B Na2CO3 C HCl (2)使 Mg2+、SO42-完全转化为沉淀,MgCl2+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaCl2 MgSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Mg(OH)2↓ ( 3 ) 使 Ca2+ 、 Ba2+ 完 全 沉 淀 , CaCl2+Na2CO3=CaCO3 ↓ +2NaCl 、 Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH (4)无气泡生成 变式 3.地球是一颗蓝色的星球,表面大部分被海洋覆盖,海水中蕴含的元素多达 80 多种。通过海水晒制可得粗盐,粗盐除 NaCl 外,还含有 MgCl2、CaCl2、MgSO4 以及泥沙等杂质。以下是一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量): 溶解 BaCl2 NaOH 粗盐 ① ② 沉淀 Na2CO3 过滤 蒸发、结晶、烘干 滤液 精盐 ③ 回答下列问题: (1)操作①能否改用硝酸钡溶液?并说明原因。 。 (2)进行操作①后,判断 BaCl2 过量的方法是 。 (3)加入 Na2CO3 的目的是 。为什么不先过滤而后加 Na2CO3 溶液,其理由是 。 (4)滤液的主要成分有 。此实验方案尚需完善,具体步 骤是 。 (5)请再写一种实验方案,添加沉淀试剂的步骤为: 。例 4.某同学为了探究木炭还原氧化铜所生成的气体产物是什么,提出了猜想:a.可能是 二氧化碳;b.可能是一氧化碳。并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下: ① 若澄清的石灰水变浑浊,则气体为二氧化碳; ② 若澄清的石灰水不变浑浊,则气体为一氧化碳。请你回答: (1)该同学的猜想是否严谨?若不严谨,请作补充。 (2)请你对该实验装置予以评价。 解析:该实验目的是为了检验木炭还原氧化铜所生成的气体,二氧化碳可通过使澄清石 灰水变浑浊进行检验,一氧化碳比较难检验,本题的意思是通过确认不是二氧化 碳就是一氧化碳。猜想不够严密,还可能是一氧化碳和二氧化碳的混合气体。对 实验设计的评价往往从以下几个方面进行:科学性、安全性、可行性、简约性。 首先此实验设计不够科学,根据澄清石灰水变浑浊不能确定气体成分;其次从安 全性考虑,若有一氧化碳生成,直接排放造成环境污染,缺少尾气处理装置。 (1)不严谨。还可能是二氧化碳和一氧化碳的混合气体。 (2)该装置的缺陷是:① 若产生的气体中有一氧化碳,则会造成空气污染;②若产生的气体为二氧化碳和一氧化碳的混合气体,则无法验证。 变式4.为探究 CO2 和 NaOH 确实发生了化学反应,某实验小组的同学设计出了下列 4 种实验装置,请回答下列问题: NaOH 溶液 NaOH 溶液 CO2 软塑料瓶 NaOH 溶液 CO2 (1)选择任 气球 NaOH 溶液 CO2 现象的 ______ 现象为 CO 意一种实验装置,简述出现的实验2 现象,解释产生该实验 水 原因: 置是__ 选择 (1) 的实验装 (2) ,实验 (3) : (4) 。 产生该实验现象的原因是: 。 (2)某同学质疑上述实验设计,该同学质疑的依据是 。 (3)在原实验基础上,请你设计实验证明 CO2 和 NaOH 肯定发生了化学反应。 方法提炼 集收集、洗气、量气于一身的组合装置 , 右图所示装置有许多用途,可用来收集气体,也可用于气体除杂,还 可用于气体体积的测定。 (1)集气 收集气体有两种方法,排气体法和排液体法。排气法常用的是排空气法,排液体法常用的是排水法。从 A 进,可收集比空气重的气体,如 CO2;从 B 进,可收集比空气轻的气体,如 H2。用排水法收集气体从 B 进,排水法只能收集难溶于水和微溶于水的气体,如 O2、H2。 (2)洗气 气体的除杂通过洗气的方法,气体A 进 B 出,洗气瓶中放液体试剂。如除去 CO2 中混有的 HCl 气体,可通过饱和的碳酸氢钠溶液。 (3)量气 在化学定量实验中,经常用到测气体的量,由于气体的质 量比较小,误差较大,经常测气体的体积(如右图所示)。气体通过排水, 排出水的体积即为气体的体积。气体从短管进,水从长管流入到量筒。 巩固练习 一、选择题(每小题只有 1 个正确答案) 1.工业上常用侯德榜先生发明的联合制碱法生产碳酸钠(纯碱)和氯化铵,但却不能用此法制取碳酸钾,这是因为在溶液中( ) A.K2CO3 溶解度较小 B.K2CO3 溶解度较大 C.KHCO3 溶解度较小 D.KHCO3 溶解度较大 2. 右图所示装置 , 有洗气、储气等用途。在医院给病人输氧气时,也利用了类似的装置。以下说法不正确的是( ) A. 导管 B 连接供给氧气的钢瓶 B. 导管 B 连接病人吸氧气的塑胶管 C. 该装置可用来观察输出氧气的速度 D. 该装置中的液体可能是蒸馏水 3.一包混有杂质的 Na2CO3 ,其杂质可能是 Ba(NO3)2、KCl、 NaHCO3 。今取 10.6 克样品,溶于水得澄清溶液,另取 10.6 克样品,加入足量的盐酸,收集到 4.4 克 CO2, 则下列判断正确的是( ) A.样品中含有 NaHCO3 B.样品中含有 NaHCO3,无 KCl C.样品中含有 NaHCO3 也有 Ba(NO3)2 D.样品中混有 KCl 也有 NaHCO3 4.下列对a、b、c、d 四套装置中,在注入酸起反应后对气球的变化情况作出正确分析的 是( ) A.气球①不胀大,②③④都能迅速胀大 B.气球②逐渐胀大,气球④不胀大 C.气球②逐渐胀大,气球③缓缓膨胀后停止,气球④迅速胀大 D.以上都不正确 5.试管内壁附着的下列物质不能用稀盐酸浸泡而除去的是( ) A.盛石灰水后留下的白色固体 B.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应后留下的红褐色固体 C.用一氧化碳还原氧化铁留下的黑色物质 D.用足量的氢气还原氧化铜留下的红色物质 6.在 AgNO3、KNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中,加入一定量的铁粉充分反应后,过滤,洗涤,将滤渣放入盐酸中有气泡产生,滤液中存在的阳离子是( ) A.Cu2+ 和 Ag+ B.只有 Fe3+ C.Fe2+和 K+ D.只有 K+ 7.以下是同学们设计的几个实验方案,你认为能达到预期目的的是( ) A.用 12mL 蒸馏水和 20mL 酒精配制 32mL 酒精溶液 B.用红色或蓝色的石蕊试纸均可以验证醋酸具有酸性 C.除去二氧化碳中的氯化氢气体,可将混合气体通过氢氧化钠溶液洗气 D.用托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、药匙等仪器配制一定温度下 16% 的硝酸钾溶液 选项 待提纯的物质 选用的试剂 操作方法 A Na2SO4(NaOH) 稀硫酸 加过量的稀硫酸、蒸发结晶 B NaC1(Na2CO3) BaC12 溶液 加入适量的 BaC12 溶液,过滤、将滤 渣洗涤、干燥 C KC1(KC1O3) MnO2 加 MnO2,加热后冷却 D H2 (CO2) 氢氧化钠溶液浓硫酸 将混合气体先通过足量的氢氧化钠 溶液的洗气瓶,再通过浓硫酸的洗气瓶 8.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所选用试剂及操作均正确的一组是( ) 湿润 眼药 石蕊 水瓶 试纸 铜丝 布袋 石灰石 醋酸 9.某同学用塑料瓶设计了制取并检验 CO2 性质的简易装置(如下图),拉动铜丝,把布袋浸入醋酸后有气泡产生。则下面叙述错.误.的是( ) 79 A.蓝色石蕊试纸变红色 B.可以控制反应的发生和停止 C.可验证醋酸比碳酸的酸性弱 D.所用材料体现了资源利用意识二、填空题 10.已知水的沸点随压强的减少而降低。现有如右图所示实验装 置,夹子开始处于关闭状态。将液体 A 滴入试管②与气体 B 充分反应后,打开夹子,发现试管①内的水立刻沸腾。 (1)A 和 B 可能的一种组合是: (2)A 和 B 反应的化学方程式是: 11.实验室可用右图进行 CO 和 CO2 的分离与干燥(其中 A 为铁夹,B 为分液漏斗活塞)。请填写下列空白: (1)广口瓶(甲)中盛有 ; 广口瓶(乙)中盛有浓硫酸;分液漏斗(丙)中,一 般盛有 。 (2)先分离出的气体是 ;实验时需关闭活塞 (填“A”或“B”,以下同),打开活塞 ;再分离出 ;实验时需关闭活塞 ,打开活 塞 ,发生反应的化学方程式为 。 12.为了验证烧碱样品中是否含有氯化钠,正确的操作顺序是; (1) ; (2) ; (3) 。 13.我们已经知道空气的主要成分是氮气和氧气,右图为测定空气中 氧气含量的实验示意图。 (1)实验时,燃烧匙里为什么要盛过量的红磷? (2)这个实验除了可以得出氧气约占空气体积 1/5 的结论外,还可以得出有关氮气性质的哪些结论? (3)如何证明生成的白色固体溶于水后的溶液呈酸性? 14. 向一定量的氯化钡溶液中加入一定量的硫酸钠溶液,充分反应后过滤。你认为滤液中溶质的组成最多有 种情况,这几种情况中一定都含有 。请你设计一 个实验,证明上述实验中氯化钡和硫酸钠刚好完全反应,并将有关内容填写在表中。 验证的实验方法 可能观察到的实验 现象 结论 15.某单位曾发生了一起亚硝酸钠中毒事件。亚硝酸钠外貌酷似食盐且有咸味,亚硝酸 钠和食盐的有关资料如下: 项 目 亚硝酸钠(NaNO2) 氯化钠(NaCl) 水溶性 易溶,在 15℃时溶解度为 81.5g 易溶,在 15℃时溶解度为 35.8g 熔 点 271℃ 801℃ 沸 点 320℃会分解,放出有臭味的气体 1413℃ 跟稀盐酸作用 放出红棕色的气体 NO2 无反应 (1)根据上表,请你写出亚硝酸钠的两个物理性质: ① ; ② 。 (2)写出鉴别亚硝酸钠和氯化钠的方法。 16.若从 H2SO4、Na2CO3、Na2SO4、NaCl、NaNO3、Cu(NO3)2、HNO3 七种溶液中取出其中的两种,进行混合及有关实验,所观察到的现象记录如下表。试根据各步实验及其现象先进行分步推断,再推断所取的两种溶液的可能组合。 步骤 实验操作 实验现象 推断(或结论) (1) 将取出的两种溶液混合 混合溶液无色、澄清 混合液中肯定不含:Cu(NO3)2 无明显现象 混合溶液肯定不是下列组合: (2) 用pH试纸测定混合溶液 的pH 测定结果:溶液显酸性 (3) 向混合溶液中滴入足量 Ba (NO3)2溶液 有白色沉淀出现 (4) 向上述过滤所得的滤液 中滴加AgNO3 溶液 无明显现象 混合溶液的可能组合(写出溶质的化学式,有几组写几组) ① ② ③ ④ 17.请参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完 成相关任务: 【提出问题】在平时探讨酸的性质时,我们通常是讨论酸的水溶液。究竟水在酸显示 酸的特性时扮演什么角色呢? 【确定研究对象】以我们最熟知的盐酸(氯化氢的水溶 液)和氯化氢进行探究。 【查阅资料】氯化氢溶于水时解离出氢离子和氯离子, 而溶于干燥的甲苯(一 种有机溶剂)时仍以氯化氢分子的形式分散(如上 图)。 【设计与实验】(请完成下表) 实验内容 实验现象 解释与结论 测定导电性 氯化氢的水溶液:导电性良好 氯化氢的水溶液中有自由移动的离子 氯化氢的甲苯溶液:不导电 氯化氢的甲苯溶液没有自由移动的离 子 与镁作用 氯化氢的水溶液: 。 化学方程式: 。 氯化氢的甲苯溶液:没有明显现象 氯化氢的甲苯溶液没有解离出氢离子 与固态碳酸钠作用 氯化氢的水溶液:产生气泡 化学方程式: 。 氯化氢的甲苯溶液: 氯化氢的甲苯溶液没有解离出氢离子 【讨论与反思】盐酸的酸性是因为氯化氢在水分子的作用下解离出了 。 18.甲、乙、丙、丁四位同学在探究碱溶液与酚酞作用的实验时,发现了一个意外现象:氢氧 化钠溶液滴入酚酞试液,溶液变成了红色,可是过了一会儿红色就消失了。这是什么原因呢?他们依据所学的化学知识,分别对这种意外现象的成因作了如下猜想: 甲: 可能是酚酞变质造成的; 乙: 可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故; 丙: 可能是酚酞与空气中的氧气反应,使红色消失; 丁: 可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。 (1)甲同学刚提出自己的猜想,就遭到其余三位同学的否定,三位同学的理由是: 。 (2)丙同学认为乙同学的猜想也不正确。他的理由是 。 (3)四位同学讨论后认为要验证丙同学的猜想,还需作如下实验。完成下列空格: 实验步骤 设计这一步骤的目的 82 1.将配制的氢氧化钠溶液加热 2.在加热后的溶液中滴入酚酞,并在上方滴一些植物油 通过以上实验,四位同学观察到,溶液先变成红色,过了一会儿红色仍然消失。 (4)若丁同学的猜想正确,大家能设计实验证明吗? 实验方法 可能观察到的现象和结论 19.“化学多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力,使多个化学反应依次发生(整个反应只需要第一个反应发生,就好像多米诺骨牌游戏一样)。以下就是一个“化学多米诺实验”,已知 H2O2 在 MnO2 的催化作用下可分解产生 O2 和 H2O。如图所示的 A—H 各装置中分别盛放的物质为:A 稀硫酸;B 锌粒;C 3%H2O2 溶液;D MnO2; E 某溶液;F 某块状固体;G 滴有紫色石蕊的蒸馏水;H 足量澄清石灰水。 请回答以下问题: (1)实验开始前必须进行的操作是 ; (2)反应开始后,若 G 中出现红色,H 中有白色沉淀生成,判断 E、F 中的物质可能分别是 , ; (3)按基本反应类型写出该实验中有关反应的化学方程式(装置用字母表示): 化合反应 ,发生在装置 中; 分解反应 ,发生在装置 中; 置换反应 ,发生在装置 中; 复分解反应 ,发生在装置 中。 第十讲 化学计算 课时目标 1.掌握化学式的计算。 2.掌握化学方程式的简单计算。 3.了解溶液的有关计算。 知识点精讲 1.有关化学式的计算 (1).求某物质的相对分子质量或某元素的相对原子质量。 (2).求某物质中元素的质量之比。 (3).求某物质中有关元素的质量分数。 (4).有关含杂质物质的计算。 (5).有关化学式的简单综合计算。 2.有关化学方程式的简单计算 (1).有关于化学反应中质量守恒定律的应用。 (2).反应物,生成物为纯净物的质量换算。 (3).含有杂质(但杂质不参加反应)的计算。 (4).有关杂质判断的计算。 3.有关溶液的基本计算 (1).有关溶液中溶质的质量分数的简单计算。 (溶质) w(溶质) = m ´100% = m(溶质) ´100% m(溶液) m(溶质)+ m(溶剂) (2).有关溶液的稀释、浓缩、增浓等问题的计算。 注意:解答该类题型的关键是:稀释、增浓前后,溶质的总质量不变,即 m1ω1=m2ω2; 稀释时,需要加入水的质量,即 m(水)= m(稀溶液)-m(浓溶液)。 (3).有关物质溶解度的计算。 (4).有关溶液中粒子数的计算。 (5).有关化学方程式与溶液的综合计算。 解答该类习题的关键准确判断溶质的种类与质量。反应后溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量,溶液的质量=反应前总质量—生成气体的总质量—产生沉淀或不 溶物的总质量。 4.反应物中有一种过量时的计算 在化学反应中,反应物之间是按化学方程式所确定的质量比进行反应的。如某反应中 两种反应物的量都已给出,则应先通过计算判断两种反应物是否恰好完全反应,如不是恰好完全反应,应判断哪种反应物有剩余。然后,根据没有过剩的(即完全消耗掉的) 那种反应物的量来进行计算。 [例题]2.5g 碳酸钙与 10mL20%的盐酸(密度为 1.1g·cm-3)充分反应后,可制得二氧化碳多少克?哪一种反应物剩余?剩余多少克? [解]10gmL 20%盐酸中含氯化氢的质量为 10cm3×1.1g·cm-3×20%=2.2g CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 100 73 2.5 2.2 85 100×2.2>73×2.5 氯化氢过量,应根据碳酸钙的质量来进行计算。 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 100 73 44 2.5 m(HCl) m(CO2) m(HCl)=1.8g,m(CO2)=1.1g,剩余氯化氢 0.4g。 例题精析 例 1.由 NaHS、NaHSO4、NaHSO3 组成的混合物中,已知 S 元素的质量分数为 a%,则 O 元素的质量分数为( ) A.1.75a% B.1-1.75a% C.1.25a% D.无法计算 解析:这是混合物中求元素质量分数常见题型。虽然每种物质中氧元素质量分数都不相同,但可以把“NaHS”看成一个整体,已知 S 的质量分数,就可求得“NaHS” 质量分数,也就求得氧元素的质量分数。答案:B。 若把原混合物改成“NaHS、MgSO4、NaHSO3”,氧元素质量分数仍相同,选 B。若混合物中各化学式无明显相似点,可通过“改装”化学式达到求算目的。如, 由 C2H2、C2H4O、C2H6O2 组成的混合物,已知碳元素的质量分数为 a%,求氧的质量分数。可以把 C2H4O、C2H6O2 改装成“C2H2·H2O、C2H2·2H2O”,根据碳质量分数,可求得“C2H2”质量分数,再求得“H2O”质量分数,最后求得氧元素质 量分数。 变式 1.在化合物 X2Y 和 YZ2 中,Y 的质量分数约为 40%和 50%,则在化合物 X2YZ3 中, Y 的质量分数约为( ) A.20% B.25% C.30% D.35% 例 2.反应物 A 与 B 按下列化学方程式之一进行反应,得到生成物 C 和 D。已知 5gA 与 25gB充分反应,所得混合物中除含有 C 和 D 外,还含有 5gB。若 A、B、C 的相对分子质量分别 16、32、44,则 A 与 B 反应的化学方程式可能为( ) A.2A+B=C+2D B.2A+B=2C+D C.A+2B=C+2D D.A+2B=2C+D 解析:此类题关键在于求反应物、生成物前的化学计量数。各物质的质量除以相对分子质量的比即为各物质前的化学计量数之比。反应中 A 与 B 的质量比为 5:20,分别除以各自的相对分子质量得计量数之比为 1:2。A、B 不正确。因 D 选项中 C 的总量大于 A、B 总量之和,不符合质量守恒定律。答案:C。 变式 2.在反应 2A+B=C+2D,A、B、C 的质量比为 5:2:3。现用 15A 与足量 B 反应,可生成 g D;若已知 C 的相对分子质量为 M,则 D 的相对分子质量为 。 例 3.一定质量的某有机物在空气中完全燃烧后,生成 8.8g 二氧化碳和 5.4g 水,则该有机物的分子式可能是( ) ①CH4 ②C2H4 ③C2H6 ④C2H6O A.①② B.③④ C.③ D.①②③④ 解析:此题根据化学反应和质量守恒定律,由生成物的质量推导物质的组成元素和化学式。解题关键在于掌握化学式推导的一般步骤:(1)确定组成元素;(2)确定组成元素的质量比;(3)推导原子个数比;(4)根据相对分子质量确定原子个数和化学式。本题首先根据质量守恒定律,推测该有机物一定含碳、氢元素,可能含氧元素。然后由 CO2 和 H2O 的质量,分别求出碳、氢元素质量,m(C)=8.8g×12 /44=2.4g, m(H)=5.4g×2/18=0.6g,则该有机物中碳、氢原子个数比为 1∶3,即只要满足碳、氢原子个数比为 1∶3 的答案都可以。答案:B。 变式 3.常温下,某气体可能是由 SO2、CO、N2中一种或几种组成,测得该气体中氧元素的质量分数为 50%,则该气体可能为下列组成中的( ) ①SO2 ②SO2 、NO ③SO2 、N2 ④CO 、N2 ⑤SO2 、CO 、N2 A.①②③ B.②③⑤ C.①②⑤ D.①④⑤ 例 4.取稀硫酸 900g,平均分成 6 份,分别加入 Mg 粉进行 6 次实验,记录如下表: 次序 1 2 3 4 5 6 加入Mg 质量 (g) 1 2 3 4 5 6 生成 MgSO4 质量(g) 5 15 18 18 (1)请在上表空格中填入正确的数字 (2)这种稀硫酸中溶质的质量分数为多少? 解析:(1)稀硫酸与镁反应,随着镁加入量的增加,硫酸镁的质量先增大后保持不变。由表不难得出,第 2 次实验中生成 MgSO4 质量为 10g。在第 4 次实验中生成 MgSO4 质量为 18g,而不是 20g,说明在第 4 次实验中,硫酸已经不足量,随着镁质量的增加生成 MgSO4 的质量保持不变,所以第 5 次实验中生成 MgSO4 质量仍为 18 g。 (2)由生成 MgSO4 最大质量,求得硫酸的质量,求出稀硫酸中溶质的质量分数。答案:(1)10,18(2)9.8% 。 变式 4.为了测定黄铜(铜、锌合金)的组成,某研究性学习小组称取该样品 10g,向其中逐滴加入 9.8%的稀硫酸至刚好不再产生 气体为止。反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如右图所示。试计算: (1)样品中铜的质量分数; (2)反应所消耗的硫酸溶液质量; (3)反应后所得溶液质量。 方法提炼 化学计算常用方法 1.守恒法。在化学知识中,有许多守恒关系,运用这些关系,常可以简化计算步骤, 达到快速解题的目的。常见的守恒关系有:质量守恒、电荷守恒、元素守恒、化合价守 恒等。例:已知一定质量的氯化钠和硝酸钠的混合物含钠元素 6.9g,溶于水后加入足量的硝酸银溶液,完全反应后过滤,得到沉淀 14.35g。求滤液中硝酸钠的质量。此题可根据钠元素守恒求得。m(Na)/23=m(NaNO3)/85,m(NaNO3)=25.5g。 2.差量法。差量法是利用化学反应的差量关系(如反应前后的固体质量差、溶液质量差或气体体积差)进行计算的一种方法。例:将 CO 通入盛有 10 克氧化铁的试管内, 加热一段时间后,停止加热,待试管冷却后,称得固体剩余物为 7.6 克。求生成铁的质 量。 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Δm 160 112 48 m(Fe) (10-7.6) m(Fe)=5.6g 巩固练习 一、选择题(每小题有 1~2 个正确答案) 1.某 FeSO4 与 Fe2(SO4)3 的混合物,测得其中含硫为 a%,则含铁为( ) A.1-a% B.1-2a% C.1-3a% D.无法计算 2.下列几组物质中,所含的氧元素的质量分数相等的是( ) A.H2SO4 和 H3PO4 B.CuO 和 SO3 C.Cu(OH)2 和 H2SO4 D.MgO 和 CuO 3.在二氧化碳与灼热的木炭反应中,消耗的还原剂与氧化剂的质量之比为( ) A.3:11 B.11:3 C.11:14 D.14:11 4.下列金属分别与稀硫酸反应,若都能放出 0.4g 氢气,则消耗质量最少的金属是( ) A.Zn B.Fe C.Al D.Mg 5.人体进行生理活动所需要的能量,主要来源于体内有机物的氧化分解。其反应原理为: 有机物+O2 → CO2 + H2O + 能量。经研究发现 180g 某种有机物与 O2 完全反应,生成 264gCO2 和 108gH2O。下列关于该有机物的组成叙述正确的是( ) A.只含碳、氢元素 B.一定含碳、氢元素,可能含有氧元素 C.一定含有碳、氢、氧三种元素 D.一定含有碳、氧元素,可能含有氢元素 6.在反应 X+2Y=R+2M 中,当 1.6gX 与 Y 完全反应后,生成 4.4gR,且反应生成的 R 和 M 的质量之比为 11:9,则在此反应中 Y 和 M 的质量比为( ) A.23:9 B.16:9 C.32:9 D.46:9 7.10gA 元素与适量氧气可形成 34g 氧化物甲或 66g 氧化物乙,则甲、乙的化学式分别为( ) A.A2O、A2O3 B.AO、AO2 C.A2O3、A2O7 D.A2O3、A2O5 8.四种化合物:CH4、C2H6、C2H2、C2H4,若碳的质量相同时,则氢元素的质量比是( ) A.4:3:2:1 B.4:6:2:4 C.4:3:1:2 D.不可比 9.将 10gCO 和 CO2 的混合气体通过足量炽热的木炭层后,得到 11.2g 气体,则参加反应 的木炭的质量为( ) A.11.2g B.1.2g C.12g D.3g 10.若 CO2 和CO 两物质中含氧元素的质量比是 14:11 时,CO2 和CO 的质量关系是( ) A.相等 B.CO 的质量大于 CO2 的质量 C.CO2 的质量大于 CO 的质量 D.不能确定 11.某不纯的二氧化锰粉末,测知其含氧的质量分数为 38.5%,且其中只含一种杂质,则这种杂质可能是( ) A.氧化镁 B.铁粉 C.二氧化硅(SiO2) D.氧化铜(CuO) 12.使 27g 氯化铜样品在溶液中与足量的硝酸银溶液反应,得到干燥的氯化银沉淀 59g, 则样品中混有的盐是( ) A.氯化钾 B.氯化钙 C.氯化钡 D.硝酸铜 13.向密闭的容器中通入氧气(含有 a 个 O2 分子)和一氧化氮(含有 b 个 NO 分子)气体。已知:2NO+O2=2NO2,则最终容器中氧原子和氮原子个数比为( ) A.2(a+b):b B.2a:b C.(2a+b):b D.b:a 14.有 CaCO3、CaO 组成的混合物,测得其中含钙元素的质量分数为 57.2%。取混合物 7.0g 高温煅烧,冷却后,将固体投入足量水中,固体全部溶解生成 Ca(OH)2。则生成的 Ca(OH)2 质量为( ) A.3.7g B.7.4g C.14.8g D.22.2g 15.向由 40g 盐酸与一定质量的氯化铜组成的混合溶液中慢慢滴入 20%的 NaOH 溶液并振荡,所加 NaOH 溶液的质量与生成沉淀的质量的关系如右图,下列判断正确的是 ( ) A.最终生成沉淀的质量为 9.8g B.40g 盐酸的溶质质量分数为 2.7% C.生成沉淀的质量随 NaOH 溶液的滴加而逐渐增多 D.当加入的 NaOH 溶液为 60g 时,反应所得溶液为 NaCl 溶液 16.某硫酸铜溶液中,铜离子与水分子的个数比为 1:50,则该硫酸铜溶液的质量分数为 ( ) A.28% B.19.6% C.15.1% D.17.8% 17.下列各组物质相互混合,反应后溶液的总质量比反应前溶液的总质量增加的是( ) A.纯碱溶液与稀硫酸 B.FeCl3 溶液和 NaOH 溶液 C.KOH 溶液和稀盐酸 D.CuSO4 和 Zn 18.Cu2O 与硫酸反应的化学反应方程式为 Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。氧化铜与氢气反应后得到的 Cu 中常常混有少量的 Cu2O。将以上 10gCu 和 Cu2O 的混合物放入足量的稀硫酸中充分反应,过滤得到 9.5g 固体。则原混合物中含有 Cu2O 的质量分数为 ( ) A.9.5% B.9% C.5% D.4.5% 19.为了增强水的导电性,现采用 4%的硫酸溶液 135g 进行电解水实验,一段时间后, 测得溶液中溶质的质量分数为 5%。计算电解水生成氢气的质量是( ) A.1.5g B.3g C.6g D.12 g 20.在 a、b 两个烧杯中分别盛有等质量且质量分数相等的稀硫酸。现有两片质量相等的锌片,将其中一片放入 a 烧杯中,另一片先煅烧成氧化锌后,再放入 b 烧杯中。过一会儿两烧杯内的固体都完全溶解,此时( ) A.a、b 两烧杯中硫酸锌的质量相等 B.a 烧杯溶液中硫酸锌的质量分数大 C.b 烧杯中硫酸锌的质量大 D.a、b 烧杯溶液中硫酸锌的质量分数相等二、填空题 21.食物在煎炸的过程中会产生一种强致癌物质—丙烯醛,化学式为【C2H3CHO】,所以油炸食品不宜多吃。请回答: (1)丙烯醛的相对分子质量是 。 (2)丙烯醛中 C、H、O 元素的质量比是 。 (3)丙烯醛中氢元素的质量分数为 。 (结果保留一位小数) 22.将 A、B、C 三种物质各 10g 混合加热后,A 全部参加反应,生成了 4gD,同时增加 8gC,则反应中 A 与 B 的质量之比为 。 23.有 4g 镁、铁、锌混合物,与适量的稀盐酸恰好完全反应,蒸发掉全部水后得到 11.1g 固体,则反应过程中放出的氢气的质量为 g。 24.某种蛋白质分子中只含 2 个硫原子,经测定其中硫元素的质量分数为 0.64%,这种蛋白质的相对分子质量为 ,某种氮氧化合物的相对分子质量为 92,它的化学式为 。 25.1.7gNH3 与 g 水中所含的氢元素质量相等;与 g 水中所含分子数相等;与 g 水中所含原子数相等;与 g 水中所含质子数相等。 26.用“>”、“<”或“=”符号填空: (1) V1mL 水与 V2mL 酒精混合,得到 V3mL 溶液,则 V1+ V2 V3; (2) mg 胆矾(CuSO4·5H2O)完全溶于 ng 水中,得到溶液中的溶质质量分数为 x%; mg 三氧化硫完全溶于 ng 水后,得到溶液中的溶质质量分数为 y%,则 x y; (3)将锌棒进入 xg 硫酸铜溶液中,一会儿取出,溶液的质量为 yg,则 x y; (4)有 30℃硝酸钾的饱和溶液,其溶液溶质质量分数为 n%,如在其中加入少量硝酸钾晶体,溶质的质量分数为 m%,则 n m; (5)在 50℃时,某饱和石灰水的溶质质量分数为 x%,将其溶液加热到 80℃后,溶液的溶质质量分数为 y%,则 x y,若用原溶液冷却至室温,得到的溶液溶 质质量分数为 z%,则 x z。 27.我市某汽车配件厂新购进了一批黄铜(铜锌合金)。为了测定这批黄铜中铜的质量分 数,化验人员将取来的样品先加工成粉末,然后利用该粉末与稀盐酸在烧杯内发生反应。在所进行的三次实验中,只有一次所取用的稀盐酸与黄铜样品是恰好完全反应的。有关实验数据记录如下: 实验次数 1 2 3 所取黄铜样品的质量(g) 10.0 10.0 20.0 加入稀盐酸的质量(g) 100.0 80.0 80.0 反应后烧杯内剩余物质的质量 (g) 109.8 89.8 99.8 请分析实验数据,完成下列问题: (1)试计算该铜锌合金中锌的质量。 (2)从上表数据分析,应当取合金与所用稀盐酸的质量比为 时,表明合 金中的锌与稀盐酸恰好完全反应。 (3)所用合金与稀盐酸恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。 28.在一烧杯中盛有 22.3g Na2CO3 和 NaCl 组成的固体混合物,加足量水溶解,制成溶液。向其中逐渐滴加溶质质量分数为 10%的稀盐酸(已知氯化钠与稀盐酸不反应),放出气体的总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示: 请根据题意回答问题: (1)当滴加了 73g 稀盐酸时,放出气体的总质量为 g。 (2)当滴加稀盐酸至图中 B 点时,烧杯中溶液里的溶质是(写化学式) 。 (3)当滴加了 73g 稀盐酸时(即 A 点时),烧杯中为不饱和溶液,试通过计算求出其中含溶质的质量。 29.某温度下,在一个密闭容器中,将一定量的乙醇(C2H5OH)与甲烷的混合气体与 11.2g 氧气点燃发生反应(燃烧不充分),其产物经测定含有 2.8gCO,6.6gCO2,7.2gH2O (反应物没有剩余)。求: (1)若使该混合气体充分燃烧,还需要提供氧气多少 g? (2)混合气体中含有乙醇多少克? 模拟试卷(一) 一、选择题(每小题有 1~2 个正确答案) 1.金属 Ni、Zn 分别放入其他三种金属盐 X、Y、Z 的溶液中,置换反应的结果,有无金属析出的情况如下: X 盐 Y 盐 Z 盐 Ni 无 无 有 Zn 无 有 有 它们的金属活动性递减的顺序是( ) A. X、Zn、Ni、Y、Z B. X、Y、Ni、Zn、Z C. Z、Zn、Y、Ni、X D. X、Zn、Y、Ni、Z 4 2.为了除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+、SO 2-及泥砂,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作①过滤;②加过量 NaOH 溶液;③加适量盐酸;④加过量 Na2CO3 溶液;⑤加过量 BaCl2溶液。下列操作顺序中最合适的是( ) A. ②④⑤①③ B. ⑤④②③① C. ②⑤④①③ D. ⑤②④③① 3.下列各组中的物质,只用水就能鉴别的是( ) A. 固体:氯化钾、硫酸钠、硫酸钡 B. 固体:氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁 C. 固体:碳酸钙、氯化钠、氢氧化钠 D. 液体:汽油、水、酒精 4. t℃将一定量的某物质的不饱和溶液均分为三份,分别加热蒸发溶剂,然后把温度降至 t℃ 。已知从三份溶液中蒸发的溶剂分别为 10g、20g、30 g,析出的晶体不含结晶水,其质量分别为 ag、bg、cg,则 a、b.c 三者的关系正确的为( ) A. c=2b-a B.c=2a+b C.c=a+b D.c= a+2b 5.将足量 CO2 通入 KOH 和 Ca(OH)2 的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的质量(m)和通入 CO2 体积(y)的关系正确的是( ) 6.将 Mg、Al、Zn 分别放入相同溶质质量分数的盐酸中,反应完成后,放出的氢气质量相同,其可能原因是( ) A. 放入的三种金属质量相同,盐酸足量 B. 放入的 Mg、Al、Zn 的质量比为 12︰9︰32.5,盐酸足量 C. 盐酸的质量相同,放入足量的三种金属 D. 放入的盐酸质量比为 3︰2︰1,反应后无盐酸剩余 7.向Na2CO3 溶液里滴加盐酸,开始时无气泡产生,后来才有气泡产生;向盐酸里滴加Na2CO3溶液时,立即就有气泡产生。这说明( ) A. Na2CO3 跟盐酸不反应 B. A. 产生的气泡是挥发出来的氯化氢气体 B. Na2CO3 过量时,主要发生的反应是 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl C. 盐酸过量时,主要发生的反应是 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑二、填空题 8.A、B、C 三种化合物通过分解反应均分别生成了两种物质(反应条件和各物质化学式前的系数均已略去): A ¾¾(1)® M+N B ¾¾(2)®M+Q C ¾¾(3)® M+P N 为一种盐,其水溶液可跟 AgNO3 溶液反应生成一种不溶于硝酸的白色沉淀。Q 在常温下呈液态,能置换出 AgNO3 中的银。P 为一种可燃性气体。试推断下列物质的化学式: M 为 ,N 为 ,Q 为 ,P 为 。 9.某学生在课外活动中用一定量的二价金属 R 和稀硫酸反应来制取氢气,所做 5 次实验结果记录如下表(假设每次实验所产生的氢气全部被收集,体积在同温同压下测定)。 实验编号 R 的质量/g 稀硫酸的体积/mL 生成 H2 的体积/L 1 1.5 50.0 1.47 2 2.0 50.0 1.96 3 2.2 50.0 2.16 4 2.5 50.0 2.16 5 3.0 50.0 2.16 根据上述实验结果进行分析、计算,并回答下列问题: (1)实验 3 中,金属 R 是否过量?(填“过量”、“不足”、“恰好反应”) ,其判断依据是 。 (2)若在当时实验条件下,H2 的密度为 0.085g/L,使用的稀硫酸密度为 1.12g/cm3,则实验 1 所得溶液中 RSO4 的质量分数为 。 (1) t℃时,若实验 3 所得 RSO4 溶液恰好构成饱和溶液,则该温度下 RSO4 的溶解度是 g。 10.Ⅰ仪器使用: 用 粗 盐 精 制 食 盐 过 程 中 , 多 次 使 用 玻 璃 棒 。 玻 璃 棒 所 起 的 作 用 分 别是: 、 、 。 Ⅱ物质检验: 现有两瓶失去标签的稀硫酸、浓硫酸,只用提供的仪器用品检验之。 用品:温度计若干、烧杯若干、玻璃棒若干、100mL 量筒若干。 检验的方法: 。 Ⅲ物质制备: 某学生甲用如图装置制取一瓶干燥的 CO2 气体,并检验 CO2 的性质。 X:18.5%盐酸 Y:98% 硫酸 Z:澄清石灰水 (1)装置 A 具有启普发生器原理,请说明该装置能“随开随反应,随关随停”的原理。 (2)写出装置 A 中发生反应产生 CO2 的化学方程式: 。 (3)根据二氧化碳气体的性质,用排空气法收集二氧化碳。与集气瓶匹配最合适的带导 管的橡皮塞 M 是: 。 a b a b a b a b A B C D (4)做好检查装置的气密性,装好药品后,打开活塞使反应发生。一段时间后,装置 D 中始终观察不到浑浊现象的出现。请指出装置 D 中无浑浊现象产生的可能原因。 (5)进行适当的改进后,制得一瓶干燥的二氧化碳。另有学生乙将燃着的镁条插入盛满 CO2 气体的集气瓶中,结果不但能观察到镁条剧烈燃烧发出耀眼的白光,还发现在集气瓶瓶壁上有黑色固体析出。则镁条在二氧化碳气体中发生变化的化学方程式 为: 。 (6)学生丙在一次实验中,不小心打翻桌上的燃着的酒精灯,引起一盘镁带的燃烧。实验室里有下列用作灭火的器材和材料,你认为此时最合适的灭火的器材或材料是: 。 A.干冰灭火器 B.CO2 泡沫灭火器 C.水 D.黄砂 模拟试卷(二) 一、选择题(每小题有 1~2 个正确答案) 1.下列各组物质,从物质分类的角度看,前者从属于后者的一组是( ) A.碱、碱性氧化物 B.酸、含氧酸 C.盐、酸式盐 D.有机物、化合物 2.在 AB+2CD=AD2+C2B 中,50 g AB 和 20g CD 恰好完全反应生成 10g AD2。若 10g AB 和 10g CD 反应,生成 C2B 的质量是( ) A.12g B.2g C.5g D.17.1g 3.在试管中加入过量的块状碳酸钙,加入一定量的稀盐酸,充分反应,有少量气泡产生。 过滤,将滤液分为三份,分别进行以下实验:第一份与石灰水混合,立即产生白色沉淀;第二份与稀盐酸混合,立即产生无色气体;将第三份加热,看到溶液变浑浊且有无色气体产生。 依据上述三个实验现象,说明盐酸与过量碳酸钙的反应中生成了 ( ) A. Ca(OH)Cl B.Ca(HCO3)2 C.Ca2(OH)2CO3 D.Ca(OH)2 4.实验过程中,下列操作的“先”、“后”顺序与实验安全无关的是( ) A.托盘天平调平时,先将游码置于零位后调节平衡螺母 B.用浓硫酸配制稀硫酸时,烧杯中先加水后加浓硫酸 C.使用显微镜观察洋葱表皮细胞时,先调节粗准焦螺旋后调节细准焦螺旋 D.实验时在导管口点燃氢气前,必须先检验氢气的纯度后再点燃 B D A A C 5.A~D 都是初中化学中的常见物质,且有如图所示转化关系,部分生成物已略去。若 A 在常温下是一种无色液体,B 转化为 D 发生的是 化合反应。则符合上述要求的 D 可能是( ) A.SO3 B.Fe(OH)3 C.MgO D.CuO 6.NO 在常温下是一种无色难溶于水的气体,密度比 空气略大,能跟氧气迅速反应生成 NO2 气体.但能与 H2、N2、HCl、CO2 等气体共存。现要利用右图装置收集一瓶 NO 气体,则在该装置中可盛放的气体或液体可以是( ) A.水 B.氢气 C.空气 D.二氧化碳 7.水是一种实验室常用的试剂,下列物质仅用水一种试剂就能区分开的是( ) ①白色粉末:Na2CO3、CaCO3、CuSO4 ②白色固体:NaCl、NaOH、NH4NO3 ③黑色固体:MnO2、CuO、C ④无色液体:无水酒精、食盐水、稀硫酸 A.①② B.②③ C.①②④ D.只有① 二、填空题 8.Ⅰ.下列有关实验操作或操作结果的分析,错.误.的是: A.配制一定溶质质量分数的 NaOH 溶液时,用量筒取水时若俯视读数,则会造成所配溶液溶质质量分数偏高。 B.可以用大理石和稀硫酸反应制取 CO2,并用向上排空气法收集。 C.将带火星的木条放在正在收集氧气的集气瓶口,若木条复燃,则证明 O2 已集 满。 D. 混有少量二氧化碳的一氧化碳气体,缓慢通过灼热的氧化铜固体,即可获得纯净的一氧化碳气体。 Ⅱ.某中学学习小组在帮助老师整理实验室的化学试剂时,发现有一盛有无色溶液的试剂瓶,标签破损(如右下图)。为此他们运用已掌握的知识,对该试剂可能是什 么物质的溶液作出猜想,并设计实验进行了探究。 【提出猜想】 (1)该无色溶液可能是 Na2SO4 溶液。 (2)该无色溶液可能是 溶液(例举一种)。 实验操作 预期现象 结 论 验证猜想(1) 步骤:取少量试剂瓶内的溶液,先 滴入几滴 BaCl2 溶液后滴入 HNO3 溶液。 该试剂是 Na2SO4 溶液 验证猜想(2) 步骤: 【实验探究】 9.现有甲、乙、丙三种可溶性正盐的溶液,已知甲为铁盐溶液。按图所示进行实验,且 甲与乙、乙与丙恰好完全反应。 甲 加入稀硝酸 过滤 白色沉淀 A 红褐色 沉淀 E 滤液 B 沉淀A 乙 加入过量 溶液 J 过滤 沉淀E 加入稀硝酸 过滤 滤液 C 丙 白色沉淀 D 滤液 F (含有三种溶质) 加入适量 甲过滤 滤液G 完成下列问题: (1)用化学式表示:乙 ,J ,A 。 (2)写出下列反应的化学方程式:滤液 B 与滤液 C 的混和液中,加入过量 J 溶液。 10.兴趣小组同学参观某化工厂时,对工厂的一种溶液发生了兴趣,经调查知该溶液中只含有硫酸和硫酸铜两种溶质,为了验证溶液中是否含有 H+和 SO42—,他们首先进行了定性研究: 实验步骤 实验现象 结论 取少量溶液于试管中,滴加 紫色石蕊试液 溶液呈红色 溶液中含有 H+ 取少量溶液于试管中,滴加 BaCl2 溶液,再加稀 HNO3 溶液中含有 SO 2— 4 接着,他们对该溶液又进行了定量研究,取溶液 200 克,等分成两份。在第一份中不 断加 10%的 NaOH 溶液,最终得到 19.6 克沉淀;在第二份中加入 18.0 克铁粉,充分反应后过滤、干燥,得到滤渣的质量为 16.8 克。 (1)请你填写实验报告中的空格; (2)16.8 克滤渣中各成分的质量分别为多少? (3)溶液中 H2SO4 的质量分数为多少? 模拟试卷(三) 一、选择题(每小题有 1~2 个正确答案) 1.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了 全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( ) A.推广使用燃煤脱硫技术,防治 SO2 污染 B.减少火力发电,充分利用风力、海洋潮汐发电 C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染 D.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量 2.已知: 溶液中溶质质量分数% 4 12 16 24 28 硫酸溶液的密度 g/cm3 1.02 1.08 1.11 1.17 1.20 氨水的密度 g/cm3 0.98 0.95 0.94 0.91 0.90 运用上表有关数据完成以下两题。 (1)实验室欲配制 12%稀硫酸 500 毫升,需要 28%硫酸(计算结果保留 1 位小数)( ) A.214.3 mL B.192.9 mL C.238.1 mL D.235.2 mL (2)将 10%的氨水与 20%的氨水等体.积.混合时溶质质量分数( ) A.15% B.>15% C.<15% D. 上述情况均可能 3.某同学用量筒量取酒精溶液。他将装有酒精的量筒竖立放在水平桌面上,开始时俯视 量筒内凹液面的最低处,读数为 30 毫升,倒出部分液体后,仍将量筒竖立放在水平 桌面上,却仰视凹液面的最低处,读数为 15 毫升,则该同学实际倒出酒精溶液的体积( ) A.大于 15 毫升 B.小于 15 毫升 C.等于 15 毫升 D.无法确定 4.如图甲所示,某同学用天平测 NaCl 的质量,除了将砝码和被称物的位置放错之外其余操作都准确无误,现天平处 于平衡状态,图乙表示出了游码在标尺上的位置。下列说 法正确的是( ) 甲 A.可以推断被称 NaCl 的质量为 11g B.可以推断被称 NaCl 的质量为 9g C.可以推断被称 NaCl 的质量为 8.8g 乙 D.无法根据以上信息推断被称 NaCl 的质量 5.闪电时空气中有臭氧(O3)生成。下列说法中正确的是( ) A.O3 和 O2 混合得到的是纯净物 B.O2 比 O3 稳定 C.等质量的 O3 和 O2 含有的氧原子数之比是 2︰3 D.O3 与 O2 的相互转化是物理变化 6.下列各组无色溶液,用澄清石灰水可以鉴别出的组是( ) A.Na2CO3、NaOH、酚酞 B.NaCl、Na2CO3、NaOH C.HCl、NaCl、酚酞 D.HCl,KOH,NaCl 7.纯净物 M、N 之间存在着如图所示转化关系,且反应 物和生成物均表示在图示中。单质A 和单质B 分别由A、 B 元素组成。据此,以下的说法中正确的有( ) A.M 是氧化物 B.M、N 中只有 N 含有 A 元素 C.N 不是氧化物 D.M 与镁的反应是置换反应二、填空题 8.一氧化铅(化学式为 PbO)是一种黄色有毒的物质, M 单质 A 金属镁 N 单质 B 单质 A MgO 它与炭粉混合, 在加热条件下可能发生如下反应: 2PbO+C 2Pb+CO2 ↑ PbO+CPb+CO↑ 某研究性学习小组的同学设计实验想证明一氧化铅中含有氧元素。 甲同学立即得出一氧化铅中一定含有氧元素的结论。 甲同学连接下图一所示装置,先检查装置气密性后加入按一定比例混合的一氧化铅和炭,然后点燃酒精灯加热。实验中观察到试管Ⅲ中盛放的澄清石灰水变浑浊。据此, 乙同学对甲同学的实验装置经过分析后,认为甲同学的实验结论不够严密。需要对实 验装置和操作步骤进行适当的改进,再根据澄清石灰水是否变浑浊的现象,作出一氧 化铅是否含有氧元素的结论。 回答下列问题: (1)你认为乙同学作出上述判断的最合理理由是: 。 (2)乙同学对甲同学的实验装置作了如图二的改进。他先通入 X 气体,一段时间后再点燃酒精灯加热。实验结果:试管Ⅱ中固体颜色发生了变化,但试管Ⅲ中无浑浊出现。 ①X 气体可能是 (填字母)。A. CO2 B. N2 C. O2 D. CO ②试管Ⅱ中发生的化学反应方程式: (3)若要确保验证一氧化铅中一定存在氧元素的实验成功,请你另行设计一个实验(不必画出实验装置)。你的实验方案是: 。 9.现有 16gFe2O3 和 CuO 的混合物,进行如下实验;把混合物全部加入到 100 克足量的硫酸溶液中,完全溶解后,滴加溶质质量分数为 16%的氢氧化钠溶液,滴加氢氧化钠溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示,回答下列问题: ⑴写出上述实验过程中可能发生的化学方程式。 ⑵当 a 等于 25 时,求 CuO 的质量。 ⑶求所用硫酸溶液溶质的质量分数。 ⑷a 的取值范围。 参考答案第一讲 变式 1.A 2.C 3.A 4.(1)NaClO (2)Cl2(3) HCl(4) Si(5) CuO 巩固练习 1.A 2.D 3.B 4.C 5.B 6.B 7.C 8.C 9.AD 10.BD 11.D 12.D 13.A 14.C 15.BC 16.D 17.C 18.C 19.B 20.A 21.B 22.D 23.B 24.A 2- 2- - 25.H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 26.H2CO3 ,Na2CO3 ,Cu2(OH)2CO3 ,NaHCO3 ,CaCO3 ,Ca(HCO3)2 ,HCl ,Cl2 , KCl ,MnCl2 ,HClO3 ,KClO3 ,ClO2 ,HNO3 ,KNO3 ,Ba(NO3)2 ,NH4NO3 ,Cu(NO3)2 , Hg(NO3)2 ,AgNO3 ,H2SO4 ,(NH4)2SO4 ,NH4HSO4 ,BaSO4 ,Al2(SO4)3 ,Fe2(SO4)3 , FeSO4 ,H3PO4 ,Na3PO4 ,NaH2PO4 ,Na2HPO4,NH4H2PO4, Ca3(PO4)2,(NH4)2HPO4, N2,S,P4,C,He,SiO2,Ne,NO2,Ar,Fe2O3 ,Al2O3 ,OH-,SO4 ,CO3 ,NO3 , + NH4 27.KClO3 氯酸根,KMnO4 高锰酸根,Ca(OH)2 氢氧根,H2SO4 硫酸根 ,NH4Cl 铵根, NH4NO3 铵根 硝酸根 28.④⑧⑨⑩;①②⑥ - 29. 冰、生石灰、纯碱;CaO+Na2CO3+H2O=CaCO3↓+2NaOH 30.(1) ②(2)35%,NO3 (3)C,1:1:2:4 31.(1)CS2+Na2S=Na2CS3(2) 3Na2S+P2S5=2Na3PS4 第二讲 变式 1.A 2.(1)2CO+O22CO2 (2)NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O (3)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(4)BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O 3. +2,0,氧化,氧化,还原,Cu ,还原 ,0 ,+4, 还原,还原,氧化,CO2,氧化4.C 巩固练习 1.BD 2.B 3.BD 4.A 5.D 6.C 7.CD 8.AD 9.C 10.BD 11.D 12.AC 13.C 14.D 15.D 16.BD 17.B 18.(1)①NH3·H2O+CO2=NH4HCO3②NH4HCO3+NaCl=NaHO3↓+NH4Cl Na2CO3+CO2↑ +H2O (2)AB 19.Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 20.(1)Cu2S+2O22CuO+SO2 4Cu+SO2 21. Pb3O4 22. CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2 ↑ Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 21. TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;C 2MgCl2+Ti (2)加入过量盐酸,过滤, Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 24.(1)CO2 ,CaCO3(2)铁 (3)2C+O2 2CO C+O2 CO2 25.(1)CaCO3 CaO+CO2↑,CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2 (2)2CH4+4Cl2+O2 2CO+8HCl 26.(1)2CO+2NON2+2CO2 2CO2 27.(1)Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O,2CaSO3+O2=2CaSO4 (2)Ca(OH)2+2SO2=Ca(HSO3)2 28. 29.4% 29. 3.36g 第三讲 变式 1.(1)Na、Na+ (2)H2O、NH3 (3)Ne、H2O (4)NH4+、Na+ (5)SO3、SO32- (其它合理答案均可) 2.AD 3.A 4.(1)12,6,8 (2)84 巩固练习 1.A 2.B 3.B 4.D 5.A 6.B 7.B 8.A 9.AB 10.A 11.A 12.C 13.D 14.C 15.CD 16.A 17.D 18.B 19.A 20.略 21.(1)6 ,6 (2)A2BC3 22.(1)3 ,11,金属 (2)A (3)Na+ (4)Na2S 23.U3O4 ,UO2 24.(1) ,CH4 或 NH4+ (2)C3N4 高温、高压、催化剂 第四讲 变式 1.钠熔化成一个银白色的小球浮在水面上,四处游动,并发出嘶嘶声,溶液中有蓝色和黑色沉淀。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓ +Na2SO4,Cu(OH)2CuO+H2O 2.CD 3.C 4.(1)A B C D E (2)除去氢气中的水蒸气;防止空气中的水蒸气进入装置 D(3)7.2g; 6.4g; 0.8g;1: 8 巩固练习 1.C 2.D 3.A 4.C 5.C 6.B 7.BC 8.C 9.C 10.C 11.BC 12.Al;Ag; Hg;金刚石 13.2Cu+CO2+H2O+O2=Cu2(OH)2CO3 14. Cu 15. R=9x;Al 16.(1)C (2)NaOH 溶液;酸雾;浓硫酸;水蒸气 (3)加入过量铁,过滤,取滤液蒸发、 冷却、结晶、过滤。17.z>Zn>X>Cu>Y 18.(1)铁丝在生锈时会消耗烧瓶内氧气 (2)B>C>A=D (3)O2、电解质、水 19.(1)10%~70% (2)氢气的体积分数大于 70%,而不是纯氢气 20.(1)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ (2)<20g (3)O2 ;白色固体 21. 一、MnO2;H2O2;用排水集气法;用带火星的木条伸入试管中;若带火星的木条复燃; O2;成立。 二、铁粉;稀硫酸;向下排空气法或排水法;把收集满气体的试管移近酒精灯;听到 爆鸣声;H2;成立。 22.(1)10;17 (2)m+3(3)17% 23.A Cu2(OH)2CO3 B H2O D CuO F CO G Cu J Ca(OH)2 第五讲 变式 1.A 2.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O; Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl 3.(1)存在 CO2 (2)是,③中固体由黑色变红色,④中澄清石灰水变浑浊 4.(1)0.18g (2)B 中固体由黑色变红色,C 中有无色液体,D 中针筒往外推(3) 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O 巩固练习 1.D 2.B 3.C 4.B 5.AC 6.C 7.B 8.BD 9.BD 10.A 11.B 12.C 13.(1)Zn 、Cu ZnO+CO2↑,2ZnO+C2Zn+CO2↑,2CuO+C2Cu+CO2↑ 14.(3)换一根较长的导管,并用湿毛巾包住导管,然后再在导管的另一端作点燃实验。(4) 导管口能点燃,去掉毛巾导管内壁看不到冷凝的固体;导管口不能点燃,去掉毛巾, 导管内壁可看到冷凝的固体;导管口能点燃,但火焰较小,去掉毛巾,导管内壁能看 到冷凝的固体。(5)2CnH2n+2+(3n+1)O2 2nCO2+(2n+2)H2O 15. 实验步骤 取少量该红色产物放入盛有稀硫酸(或稀盐酸)的试管中,振荡。 实验现象与结论 若溶液变为蓝色,说明产物中有 Cu2O;若溶液不变色,说明产物中 无 Cu2O 化学方程式 Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O 16.(1)图 2 ;变蓝;带火星木条复燃 (2)D 中有少量 CO2 未参加反应并随气体进入 E 中生成 CaCO3 (3)E 中浑浊明显增加 17.进入 C 管的 CO 质量为 2.8g,离开 C 管的 CO 质量为 0.7g 18.0.8g;33.3% 第六讲 变式 1.ADEGI;HJ;ADEG 2.B 3.BD 4. 方案 1 不正确,pH 试纸使用方法不对,Na2CO3,NaOH 溶液都显碱性 方案 2 不正确,NaOH 与 CuSO4 反应生成蓝色沉淀 方案 3 正确,BaCl2 与 Na2CO3 反应生成白色沉淀,所以原 NaOH 中混有 Na2CO3 巩固练习 1.D 2.A 3.A 4.C 5.A 6.A 7.B 8.A 9.B 10.A 11.C 12.B 13.BD 14.CD 15.BD 16. ①Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O ②Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O ③CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ④CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ⑤2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O 17. 澄清石灰水;稀盐酸;食盐水 18. ①2NaHSO4+Zn=Na2SO4+ZnSO4+H2↑ ②NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O ③2NaHSO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O 19.(1)不是钠离子使酚酞变红 (2)不需要。酚酞试液呈无色,水不会使酚酞变红。 20.(1)HCl 和 CuCl2(2)Na2CO3,溶液显酸性,与碳酸钠要发生反应(3)H2SO4,加入氢氧化钡溶液后立即会生成硫酸钡沉淀。 21.浓盐酸挥发;过量的 CO2 与碳酸钙反应生成碳酸氢钙。 22.HCl;Ba(OH)2;BaCl2。 23.(1)略(2)①氢氧化钠与盐酸反应的量增加,反应放出的热量增多,溶液温度升高 ②氢氧化钠已反应完,由于溶液的质量不断增加,溶液的温度反而下降。(3)不合 理。氢氧化钠固体溶于水放出热量,使实验结果不准确。 24.12g ;12g 25.(1)Na2CO3 21.2g ;NaOH 4.0g ;m=25.2g (2)5.0% 第七讲 变式 2NaCl ②2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ ③NaOH+HCl=NaCl+H2O ④ Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O ⑤Na2O+2HCl=2NaCl+H2O ⑥Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓ +2NaCl 2. A:Na2CO3 B:H2SO4 C:BaCl2 D:Na2SO4 3. 在水中:BaCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Ba(NO3)2 在液氨中:2AgCl+Ba(NO3)2= BaCl2↓+2AgNO3 4.(1)CaCO3 和 NaOH; CaCO3 (2)1.38g ;1.6g (3)2.12g; 1.68g 巩固练习 1.A 2.BD 3.AD 4.D 5.C 6.AC 7.BD 8.C 9.C 10.D 11.C 12.(1)①CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 CuO+H2O (2)硬脂酸;硬脂酸镁、 硬脂酸钙 13.(1)NaHCO3 ,NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl (2)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 14.(1)A:酸,H2SO4 B:碱,NaOH C:盐,Na2SO4 (2)NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O; 2Na2O+2NaHSO4=2Na2SO4+H2O 15.(1)①Na2CO3+H2S=NaHS+NaHCO3 ② NaHS+RNO+H2O=NaOH+S+RNHOH ③NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O ④2RNHOH+O2=2RNO+2H2O (2)2H2S+O2=2S+2H2O ,催化剂 16.A BaCl2 B K2SO4 C KCl D AgNO3 E K2CO3 17.A KHSO4 B Ba(NO3)2 C K2SO4 D K2CO3 18.(1)A Fe B CuSO4 D CO2 (2)分解反应 19.(1)CaCO3、BaSO4; CuSO4 (2)CaCO3 (3)HCl (4)BaCl2 ;KOH 20.(1)NaOH 溶液;过量;取上层清液加入氢氧化钠溶液,若无白色沉淀,证明氯化镁已完全转化为氢氧化镁沉淀。 (2)过滤(3)HCl (4) Mg+Cl2↑ 21.(1)18.25g (2)13.44L (3)x≦63 y=0.25x , x>63 y=15.68 第八讲 变式 1.C 2.(1)c,e ;烧杯,玻璃棒 (2)计算、称量、溶解 (3)50,小于3.BD 4.AD 巩固练习 1.A 2.AC 3.B 4.C 5.B 6.A 7.A 8.B 9.C 10.AD 11.B 12.C 13.B 14.D 15.B 16.B 17.C 18.(1)② (2)④ (3)①③④ (4)①④② 19.大于 20.(1)50,12 (2)52,130 (3)35,20 21.(1)NaCl、 KNO3 (2)Na2CO3·10H2O、CuSO4·5H2O(3)Na2O、P2O5 22.(1)20℃~30℃ (2)c,a (3)丙 (4)BC 23.(1)100x/(100+m1)(2)100y/m2 (3)105m2/(100+m2)-5 (4)20 24.(1) 向右平移 沿曲线下移 向左平移至曲线,再沿曲线下移 不动 垂直上移至曲线,不再变动 垂直下移 垂直下移 (2)将 A 状态的该溶液降温至 t1,过滤除去析出的该物质晶体后,将溶液升温至 t3 25.100mL,300mL 第九讲 变式 1.B 2.(1)乙学生。小试管套在大试管中,小试管中的空气不易排除,且氢气从两试管空隙逸 出。(2)大试管慢慢往上移动(3)废干电池的锌皮,白醋。 - 3.(1)否,因为引入新的杂质离子 NO3 (2)取少量上层清液,滴加 Na2SO4 溶液,如有白色沉淀出现则说明 BaCl2 过量。 (3)除去 Ca2+、Ba2+,一次过滤,简化实验步骤 (1) NaCl、NaOH、Na2CO3,应在滤液中加入适量的 HCl,中和 NaOH,除去过量的 Na2CO3 。(5)NaOH、BaCl2、Na2CO3 4.(1)(1),试管中液面上升,烧杯中液面下降。CO2 与氢氧化钠溶液反应,试管内气体压强减小,液面上升,NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。其它合理答案均可。(2)二氧化 碳溶解于水,使气体的量减少,也可以出现类似的现象。(3)往二氧化碳和氢氧化钠溶液作用后的液体中加入过量的稀盐酸,如果有无色无味的气体产生,说明二氧化碳 和氢氧化钠溶液已经发生了化学反应。 巩固练习 1.D 2.A 3. D 4. C 5.D 6.C 7.D 8.D 9.C 10.(1)NaOH,CO2 (其它合理答案均可) (1) NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 11.(1)氢氧化钠溶液;稀硫酸 (2)CO; B; A; CO2; A; B;Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O 。 12.(1)取少量固体样品溶于水(2)加入足量的硝酸 (3)滴入硝酸银溶液 13.(1)红磷过量才能将空气中的氧气消耗完全,测出的氧气体积才更接近空气中氧气的实际体积。 (2)难溶于水,化学性质不活泼。(3)将燃烧匙中的白色固体加入一支试管中,再滴加紫色石蕊试液,石蕊试液变为红色。证明生成的白色固体溶于水的溶液呈酸性。 14.3,NaCl 验证的实验方法 可能观察到的实验现象 结论 取少量滤液加入少量氯化钡溶液 无白色沉淀 硫酸钠全部反应完 取少量滤液加入少量硫酸钠溶液 无白色沉淀 氯化钡全部反应完 15.(1)易溶于水,熔点 271℃;(其它合理答案均可) (2)方法一:取少量待测物质与稀盐酸反应,若有红棕色气体产生,则该物质为亚硝酸钠。方法二:取待测物质加热到 320℃以上,若有臭味气体产生,则该物质为亚硝酸钠。 16. 步骤 实验操作 实验现象 推断(或结论) (1) 将取出的两种溶液混合 混合溶液无色、澄清 混合液中肯定不含:Cu(N03)2 无明显现象 混合溶液肯定不是下列组 合:H2S04 与 Na2C03 或 HN03 与 Na2C03 (2) 用 pH 试纸测定混合溶 液的 pH 测定结果:pH=2 溶液呈酸性,所以一定有酸 性物质存在,如 H2S04 或HN03 (3) 向混合溶液中滴入足 量 Ba(N03)2 溶液 有白色溶液出现 H2S04 或 Na2S04(或 H2S04 和 Na2S04 同时共存) (4) 向上述溶液过滤所的 滤液中滴加 AgN03 溶液 无明显现象 不含 NaCl 混合溶液的可能组合(写出溶 质的化学式,有几组写几组) ①HN03 H2S04 ②HN03 Na2S04 ③H2S04 Na2S04 ④H2SO4 NaN03 17. 实验内容 实验现象 解释与结论 测定导电性 氯化氢的水溶液:导电性良好 氯化氢的水溶液中有自由移动的离子 氯化氢的甲苯溶液:不导电 氯化氢的甲苯溶液没有自由移动的离 子 与镁作用 氯化氢的水溶液: 有气泡逸出 。 化学方程式: Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 氯化氢的甲苯溶液:没有明显现象 氯化氢的甲苯溶液没有解离出氢离子 与固态碳酸钠作用 氯化氢的水溶液:产生气泡 化 学 方 程 式 : Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O 氯化氢的甲苯溶液: 无气泡 氯化氢的甲苯溶液没有解离出氢离子 【讨论与反思】盐酸的酸性是因为氯化氢在水分子的作用下解离出了 H+ 。 18.(1) 若酚酞变质 , 刚开始溶液就不会变红色了。 (2) 氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水 , 碳酸钠水溶液显碱性 , 红色不会消失。 (3) 实验步骤 设计这一步骤的目的 1.将配制的氢氧化钠溶液加热 赶出其中的氧气 2.在加热后的溶液中滴入酚酞,并在上方滴一些植 物油 证明红色消失与氧气无关。 (4) 实验方法 可能观察到的现象和结论 取两支试管,分别加入不同浓度氢氧化纳溶液,然后各滴加数滴酚酞溶液。 若浓度大(或小〉的溶液中红色最终消失,而浓度小(或大〉的溶液颜色无明显变化,证明红色消失与否与氢氧化钠溶液浓度大小有关 或 实验方法 可能观察到的现象和结论 将原氢氧化钠溶液加水稀释,取稀释 后的少量溶液滴入酚酞溶液 溶液红色消失(或无明显现象〉,证明红色消 失与否与氢氧化钠溶液浓度大小有关 19.(1)检查装置的气密性 (2)稀盐酸,石灰石(其他合理答案也可) (3)化合反应, CO2 + H2O=H2CO3 ,G;分解反应 ,2H2O2 2H2O + O2↑,D;置换反应, Zn+H2SO4=ZnSO4 + H2↑,B;复分解反应,CaCO3 + 2HCI=CaCl2 + H2O+CO2↑ ,F 第十讲 变式 1.B 2.12g ,2/3M 3.D 4.(1)67.5% (2)50g (3)53.15g 巩固练习 1.C 2.A 3.A 4.C 5.C 6.B 7.C 8.C 9.B 10.A 11.AC 12.B 13.C 14.B 15.AD 16.C 17.D 18.B 19.B 20.AB 21.(1)56 (2)9: 1: 4 (3)7.1% 22.5:1 23. 0.2g 24. 10000 ,N2O4 25.2.7 ,1.8 ,2.4 ,1.8 26.(1)>(2)<(3)<(4)=(5)> ,= 27.(1)6.5g(2)1:8(3)15.8% 28.(1)4.4g(2)NaCl ,HCl (3)23.4g 29.(1)1.6g(2)4.6g 模拟试卷(一) 1.D 2.C 3.C 4.A 5.B 6. BC 7. CD 8. O2 ,KCl ,Hg ,H2 9.(1)恰好反应,根据实验 2,2.2×1.96/2.0=2.16,说明 R 恰好与硫酸反应。 (2)13.1% (3)23.4 10.Ⅰ搅拌,促进溶解;引流;搅拌,促进蒸发,防止受热不均使液体飞溅 Ⅱ 用两只量筒分别量取 50 亳升液体,手感质量大的盛的是浓硫酸,另一只盛的是稀硫酸。(或用两支温度计水银球分别蘸取两液体,观察温度计示数的变化,若不变 的是稀硫酸,升高的是浓硫酸。) Ⅲ(1)打开活塞气体压强减小,盐酸与石灰石接触反应产生 CO2;关闭活塞,反应产 生 的 气 体 压 强 增 大 , 使 盐 酸 与 石 灰 石 分 离 反 应 停 止 。 ( 2 ) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(3)C(4)二氧化碳中混有氯化氢气体(5) CO2+2MgC+2MgO (6)D 模拟试卷(二) 1.D 2.A 3.B 4.AC 5.D 6.AD 7.A 8.Ⅰ.B、D Ⅱ.(2)Na2CO3。 验证猜想(1):先出现白色沉淀,加硝酸沉淀不溶解。 验证猜想(2):取少量试剂瓶溶液,滴入几滴盐酸或 HNO3 溶液或加入足量盐酸。 有无色无味的气体生成或有无色气体生成,通入澄清石灰水会有白色沉淀生成。该无色溶液为 Na2CO3 溶液。 9.(1)乙 :BaCl2 ,J:Ba(OH)2,A:BaSO4。 (2)2FeCl3+ 3Ba(OH)2=2 Fe(OH)3↓+3 BaCl2 10.(1)有白色沉淀生成,沉淀不溶于稀硝酸;(2)4.0gFe 、12.8gCu;(3)4.9% 模拟试卷(三) 1.D 2.B,C 3.A 4.B 5.B 6.AC 7.AD 8.(1)试管内有空气,空气中的氧气与炭粉反应也会生成 CO2,使澄清石灰水变浑浊。 (2)B;PbO+CPb+CO↑(3)将纯净的氢气(或 CO)通过灼热的一氧化铅固体, 产物通过无水硫酸铜(或通入澄清石灰水)。若无水硫酸铜变蓝(或澄清石灰水变浑浊),则可证明一氧化铅中含有氧元素。 9 .( 1) 3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O, H2SO4+CuO= CuSO4+H2O, Fe2(SO4)3+6NaOH=Fe(OH)3 ↓ +3Na2SO4 ,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 ,H2SO4+2NaOH= Na2SO4+2H2O 。 (2)含有 CuO 质量为 8g,Fe2O3 质量为 8g (3)H2SO4 的质量分数为 29.4%。 (4)0<a<50查看更多